FORTH的禪思
-- 人機合一的無上心法 --
符式如道 行之必效
柔以克剛 簡潔為高
金城(愛新覺羅․燾昍) 編著
版權聲明
本電子書的出現乃是為了推廣FORTH，歡迎各界人士拷貝傳閱，本書所有版權歸屬於原著作者所有，若需擷取文章片段，請著名該片段的原始出處。
轉稿聲明
首先感謝金城老師願意將其著作授權作成電子書，再則感謝潘德喜先生謄打將原書轉為電子稿，由王雨農轉為PDF檔。
若需本書中所用之F-PC軟體，可至中華民國符式協會網站download
中華民國符式語言協會
若有讀者想與金城老師交流，請E-Mial至cchin@pu.edu.tw
給讀者的話
『寫一本書，總是耗費心神的事兒！尤其是寫一本 Forth 的書更是傷神。第一版還是
潘德喜硬磨著我寫完的，如今 FPC 早成了昨日黃花，Win32Forth 也進入了 4.2 版
了。由 AppleII 的 Forth79 到 Windows 上的 Win32Forth 一轉眼 Forth 推廣至台灣
也將近廿年了，但台灣的 Forth 人口卻仍然稀少的類似即將滅絕的史前動物，有減無
增，令人欷噓不已！
這兩年忙著與丁陳老師、陳爽大師兄，和阿江（陳昌江）成立『易符智慧科技』，想把
Forth SoC 與 易符大學，當成是人生中的最後一個志業來拼博，畢竟十年前自己當過
FigTaiwan 的一任會長，還去了一趟上海交大開年會，向人吹噓了將近半輩子 Forth
的好處，若不能以身許道的投入身家來搞一次真的事業，此生豈不是令人訕笑。
丁陳老師要我將『Forth 的禪思』，使用 Win32Forth 當範例工具，再重寫一版。說實
話我真的有點疲軟了，Forth 在 Windows Programming 上絕不是一個最好的選擇，想
想 Windows 的作業環境有上百 Mega 的記憶體，依賴著 WDM 來做底層的 IO 管理，這
樣不在乎系統資源的 PC 早已不是 Forth 這個工具的戰場了。Forth 的交談開發過
程，還是要在 embedded System 上才看的到優異性，在 SoC 的稀有資源裡會更有吸引
力，這才是看 Forth 臉色吃穿的所在啊！
不敢在這裡隨便的允諾『Forth 的禪思。第二版』的出版內容與發佈時間。畢竟除了動
機之外，還有時間與心情都要恰當才是寫作的好當下，打坐修行多年了，我想這一切還
是隨緣吧！
雨農老弟將舊版的 Forth 的禪思做成 PDF 電子書，我想這是好事情，一來免得老有人
寫信給我，問我要這本舊書，我自己早沒有存貨了；二來書在中國人的老派想法中，本
來就是自己寫完後印來送朋友當紀念的。所以沒有所謂買賣的版權問題！再說賣 Forth
的書是打死不會發財的，這點多年來早有體悟了，一笑。如今有人放在網路上流傳，博
個虛名，也算過了趟乾癮，就此知足了！若來日真有心思也許重新以『精簡的硬體架構
── Forth 多堆疊的奧秘』為主幹，來寫一本『Forth 津逮』，這幾年越來越覺得
Forth 像是電腦中的文言文，萬一真的想要寫一本 Forth 的新書，反正不會賣錢的，
乾脆由著自己的性子，一不做二不休的寫一本『文言古體』的 Forth 書籍，一來賣弄
賣弄自個兒的文學底子，二來考驗考驗讀者的古文程度，至少還有些野趣吧！
愛新覺羅 燾昍 辛巳年 仲夏』
目 錄
自 序(一) ---------------------------------------- 01
自 序(二) ---------------------------------------- 02
誌 謝 -------------------------------------------- 03
第零篇 無上心法
FORTH 與禪 ----------------------------------------- 0-1 ∼ 0-6
無上心法第一篇 ----- 一把平凡的菜刀 --------------- 1-1 ∼ 1-3
無上心法第二篇 ----- 如何在心中建一個電腦 --------- 2-1 ∼ 2-3
無上心法第三篇 ----- 程式設計之道 ----------------- 3-1 ∼ 3-17
第壹篇 入門篇
第０課 FORTH 導論
一、安裝 F-PC ----------------------------------- 入0-01
二、學習課文 ------------------------------------ 入0-02
三、練習 ---------------------------------------- 入0-03
四、程式格式和程式助手 -------------------------- 入0-05
第一課 印出字串
例題一、普通的問候 ------------------------------ 入1-01
例題二、大 F ------------------------------------ 入1-02
例題三、我的名字 -------------------------------- 入1-03
例題四、在螢幕上顯示大的字元 -------------------- 入1-04
例題五、重覆的圖樣 ------------------------------ 入1-08
例題六、畫框框 ---------------------------------- 入1-10
第二課 二個文字遊戲
例題一 ------------------------------------------ 入2-01
例題二 ------------------------------------------ 入2-06
第三課 數字
例題一 ------------------------------------------ 入3-01
例題二、溫度換算 -------------------------------- 入3-03
例題三、長方形 ---------------------------------- 入3-06
例題四、天氣報告 -------------------------------- 入3-09
例題五、印出乘法表 ------------------------------ 入3-10
第四課 數的兩個範例
例題一、日曆 ------------------------------------ 入4-01
例題二、生命的遊戲 ------------------------------ 入4-06
第五課 數字的技巧
例題一、正弦和餘弦 ------------------------------ 入5-01
例題二、亂數 ------------------------------------ 入5-03
例題三、平方根 ---------------------------------- 入5-04
例題四、最大公因數(GCD) ------------------------- 入5-06
例題五、費邊數列 -------------------------------- 入5-08
第六課 終端機輸入和輸出
例題一、電話號碼 -------------------------------- 入6-02
例題二、時間輸出 -------------------------------- 入6-03
例題三、角度 ------------------------------------ 入6-05
例題四、數字轉換之基數 -------------------------- 入6-05
例題五、電報碼 ---------------------------------- 入6-06
例題六、ASCII 字元表 ---------------------------- 入6-08
例題七、一封情書 -------------------------------- 入6-09
例題七、數字輸入 -------------------------------- 入6-11
第貳篇 基礎篇
第一課 FORTH 緒論
1.1 FORTH 概說 -------------------------------- 基1-01
1.2 FORTH 算術運算 ---------------------------- 基1-02
1.3 FORTH 算術運算指令 ------------------------ 基1-04
1.4 堆疊(STACK)操作指令 ----------------------- 基1-06
1.5 其他的一些 FORTH 常用字 ------------------- 基1-10
1.6 冒號的定義 -------------------------------- 基1-13
練習 -------------------------------------- 基1-16
第二課 使用 F-PC
2.1 使用 SED 來編輯檔案 ----------------------- 基2-01
2.2 載入並執行你的程式 ------------------------ 基2-03
2.3 除去你程式中的錯誤(蟲) -------------------- 基2-04
練習 -------------------------------------- 基2-06
第三課 FORTH 如何運作
3.1 變數 -------------------------------------- 基3-01
3.2 變數的抓取(FETCH)與儲存(STORE) ------------ 基3-03
3.3 常數(CONSTANTS) --------------------------- 基3-06
3.4 FORTH 的高階程序 -- ： 的使用 ------------- 基3-07
3.5 陣列(ARRAYS) ------------------------------ 基3-09
3.6 回返堆疊(RETURN STACK) -------------------- 基3-10
3.7 FORTH 的低階程序 -- CODE 的使用 ----------- 基3-12
3.8 FORTH 的詞典(DICTIONARY) ------------------ 基3-14
3.9 表格(TABLES) ------------------------------ 基3-15
3.10 字母(CHARACTER)或位元資料 ----------------- 基3-16
3.11 詞典的搜尋方式 ---------------------------- 基3-17
3.12 名稱區的資料結構 -------------------------- 基3-19
3.13 F-PC 內部的執行原理 ----------------------- 基3-20
練習 -------------------------------------- 基3-23
第四課 FORTH 判斷與迴路
4.1 分岐指令及迴路 ---------------------------- 基4-01
4.2 條件字組 ---------------------------------- 基4-02
4.3 FORTH 邏輯運算指令 ------------------------ 基4-04
4.4 IF 敘述 ----------------------------------- 基4-05
4.5 DO 迴路 ----------------------------------- 基4-06
4.6 UNTIL 迴路 -------------------------------- 基4-11
4.7 WHILE 迴路 -------------------------------- 基4-13
練習 -------------------------------------- 基4-14
第五課 數字
5.1 雙倍精密度的數字 -------------------------- 基5-01
5.2 雙倍精密度的比較指令 ---------------------- 基5-04
5.3 乘和除 ------------------------------------ 基5-05
5.4 底數的除法 -------------------------------- 基5-06
5.5 16-Bit 運算指令 --------------------------- 基5-10
5.6 雙倍精密度數字的乘法 ---------------------- 基5-12
練習 -------------------------------------- 基5-13
第六課 字串
6.1 字串輸入 ---------------------------------- 基6-01
6.2 ASCII--二進位位元轉換 --------------------- 基6-04
6.3 數字輸出轉換 ------------------------------ 基6-05
6.4 螢幕輸出 ---------------------------------- 基6-07
第七課 低階(組合)字與 DOS 的輸入/輸出
7.1 低階(組合)(CODE)用字 ---------------------- 基7-01
7.2 低階(CODE)的條件判別用字 ------------------ 基7-06
7.3 長距離的記憶體存取用字--超過 64k 外的存取 -- 基7-07
7.4 DOS的介面用詞 ----------------------------- 基7-08
7.5 基本的檔案讀／寫 -------------------------- 基7-11
7.6 讀取數字和字串 ---------------------------- 基7-19
7.7 寫入數字和字串 ---------------------------- 基7-25
第八課 定義詞
8.1 CREATE...DOES> ---------------------------- 基8-01
8.2 簡易跳躍表格 ------------------------------ 基8-05
8.3 以堆疊上數值為索引之跳躍表格 -------------- 基8-07
8.4 使用 FORTH 詞之跳躍表格 ------------------- 基8-09
8.5 彈出式功能表 ------------------------------ 基8-11
8.6 練習 -------------------------------------- 基8-21
第九課 編譯詞
9.1 編譯(COMPILING) 和直譯(INTERPRETING) ------ 基9-01
9.2 一般詞編譯和立即詞編譯 -------------------- 基9-03
9.3 載入數字 ---------------------------------- 基9-04
9.4 條件編譯詞 -------------------------------- 基9-07
BEGIN...WHILE...REPEAT -------------------- 基9-07
IF...ELSE...THEN -------------------------- 基9-09
BEGIN...AGAIN ----------------------------- 基9-01
BEGIN...UNTIL ----------------------------- 基9-01
DO...LOOP --------------------------------- 基9-01
9.5 習題 -------------------------------------- 基9-17
第十課 FORTH 的資料結構
10.1 陣列(ARRAYS) ----------------------------- 基10-01
10.2 鏈串列(LINKED LISTS) --------------------- 基10-04
10.3 記錄(RECORDS) ---------------------------- 基10-15
第十一課 使用中斷處理的終端機程式
11.1 8086/8088 中斷處理 ----------------------- 基11-01
11.2 8250 非同步通訊用晶片 -------------------- 基11-03
11.3 佇列的資料結構 --------------------------- 基11-05
11.4 輸出文字到螢幕和(或)磁碟機 --------------- 基11-10
11.5 下載檔案 --------------------------------- 基11-12
11.6 終端機之主程式 --------------------------- 基11-15
第參篇 附 錄
A. 程式之編譯 ----------------------------------- 附錄 A
B. LANGUAGE DEFINITION OF FORTH ---------------- 附錄 B
C. STANDARD INSTRUCTIONS ------------------------ 附錄 C
D. USER INSTRUCTIONS ---------------------------- 附錄 D
E. CREATING NEW DEFINING INSTRUCTIONS ----------- 附錄 E
F. F83 系統記憶圖 ------------------------------- 附錄 F
G. F83 虛擬記憶磁碟緩衝區圖 --------------------- 附錄 G
H. FORTH 的迴路 --------------------------------- 附錄 H
I. Interpreter 的迴路 --------------------------- 附錄 I
J. Error 的迴路 --------------------------------- 附錄 J
K. EXPECT 的迴路 -------------------------------- 附錄 K
L. WORD 的迴路 ---------------------------------- 附錄 L
M. NUMBER 的迴路 -------------------------------- 附錄 M
N. BLOCK 的迴路 --------------------------------- 附錄 N
O. 以 FORTH 的觀點看 Intel80486 CPU ------------- 附錄 O
P. FORTH 資料庫程式設計 ------------------------- 附錄 P
Q. 一九九一年 FORTH 程序員水平考試試卷(大陸) ---- 附錄 Q
R. CHARLES MOORT 先生講 FORTH 來源譯文 ------- 附錄 R
S. FORTH 問題練習 ------------------------------- 附錄 S
T. FORTH 參考書目 ------------------------------- 附錄 T
自 序
(一)
當了一年 FORTH 學會的會長，在任內才了解 FIG (Forth Interesting
Group )的精神。無花果，只求結果不求開花，默默耕耘的付出。並不期待燦
爛的名與利；只希望能使更多的人了解 Forth 是什麼，而能經由學習 Forth
的過程，真的深入體會電腦這種工具的潛能與極限。 F-PC 是 Tom Zimer 先生
的心血，其中包含了Forth 的多工作業系統( Multitasking ) ，組合語言的組
譯程式( Assembler ) 與反組譯程式(Dis-assembler )，全螢幕的編輔器
( Screen Editor ) 檔案管理程式，Forth 高、低階語言的除錯器(Debugger)
、直譯器(Interpreter) 與最佳化的編譯器(Target compiler)，當然還有能自
我編譯的介變編譯器(Meta Compilor)。這一切均在一個彩色的整合環境中，只
佔一百多K。比 Borlend C++ 小多了，也靈活多了。一如 Forth 的精神，無私
無我，Tom Zimer 也將此套 F-PC 的全部原始程式附在磁片中公諸於世。不求
金錢的償報只希望能讓更多的人，能籍由 F-PC 友善的線上求助環境( Online
Help 按F1 ) 而在最小的阻力下學習 Forth 。使用 Forth 。我知道國內想學
Forth 的人多半都被英文能力所困。所以，花了一年多的時間，將 F-PC 的自
學手冊十一課中文化。希望能對英文不好的學員們有所助益。
自己也知道，寫 Forth 的書，不如寫 C 語言，BASIC 或 DBASE的書來得輕
鬆討好，且名利雙收。但，我不入地獄，誰入地獄。願能透過此書，普渡眾生。
與讀者結個 Forth 的緣。
---------- 1992年11月於靜宜資訊系 -----------
自 序
(二)
當第一版所有文稿都完成的時刻， 曾慶潭兄 又送來了 丁陳漢蓀博士的
新書 FORTH first course 的原版，希望我改寫成中文，並加到第二版中。這
下子肩頭剛卸下的重擔，又重新搭上了肩頭，經過了一番深思熟慮，我決定，
重新改變本書原有的風格，一來，我添加了許多新的章節與補充了一些經過篩
選的附錄，以滿足學員進一步的求知慾。二來，我將多年在 FORTH 教學上的
心得，以更平實的筆法寫成一段段的註疏，加在各章節的段落之後，以發揮導
讀的功能，而達到解惑的目的。三來，我嘗試在本書中加入一些人文色彩，以
突顯 FORTH 的哲學思想，而讓學員能體受到，學 FORTH 的心歷路程，是精神
重於型式的。否則何以了解" FORTH 如道 "。
寫一本好書很難，寫一本好的 FORTH 更難，我希望這一本花費兩年完成
的書，能打破 FORTH 口傳心授的限制，使每一個學員都能沐浴在 FORTH 的春
風裡。
---------- 1993年6月於靜宜資訊系 -----------
誌 謝：
一、我要感謝三位，我的啟蒙恩師
Dr.Susan Marry ，如果不是她連續撕了五次我的程式作業，我不會知
道自我要求是良好品質的唯一保證。
Dr.Tanenbaum ，如果不是他點通我，我不會體認到電腦的硬體與軟體
是一體的兩面，自邏輯線路，微程式到作業系統人機介面，層層都是一
貫相通彼此呼應的。
Dr.Goldenstein ，如果不是他逼我用 Forth ，我不會體會出程式設
計與心靈同步的那一份自然融恰的美好感受，更無法了解，唯有人機合
一才是與電腦相處共生的無上心法。
二、接著：我要感謝丁陳漢蓀博士；如果不是他醍醐灌頂的警示我 " 為學日
益，為道日損 " ；我不會去看嚴靈峰先生的「老子集成」，而悟出 "
物壯則老 " 是 FORTH Meta Compliler 的精髓所在。也無從頓悟出
Forth 是一種生活的態度，一種充斥體內，無所不在的思維方式；所以
，不具形不著相。其人機一體，任我翱翔。
三、當然這一本書，若不是潘德喜先生的策劃，推動打字、校正、排版則絕
無機會完成。我在他的身上看到了那一股屬於 Forth 獨有的堅毅不拔。
我要將此書的誕生與他分享。若此書能給台灣的電腦學習者帶來一點清
新的朝露，則完全是他的功勞。
四、似乎要感謝的人太多了。如幫我校正的廖述昌、賴杰治同學，排版的
馮棟煌先生，及給我鼓勵的人士們 ! 謝 謝 !
第零篇
無上心法
FORTH 與禪
前言
在某些狂熱者的眼中， FORTH 不只是一種電腦語言，有時它更像是一種宗
教，受到支持者的崇拜與信仰。在眾多的宗教中， FORTH 與禪的境界最接近。
如同大家所知，禪代表著精簡、雋永、智慧與啟發，同樣的，這些屬性也都可
以用在 FORTH 的身上；除此之外，它們都象徵了對傳統的一種挑戰甚至是一場
革命。FORTH 與禪之間的關係，一直無人將它做一有系統的介紹，而這正是本
文的目的。
FORTH 與禪的比較
禪的代表人物是六祖慧能，他是中國禪宗的第六代傳人；目前風行的「六
祖壇經」即是他與其弟子的對話錄。與佛教經典相比，六祖壇經顯得較為精簡
、易懂、含蓄，所以也更為耐人尋味。吾等認為比較 FORTH 與禪之間關係最好
的方法，就是將一段壇經原文與一段 FORTH 的原始碼並列，它們之間或許沒有
直接相關，但只要用心體會，一定能感覺出彼此所共同透露出的神韻。
禪與 FORTH 的歷史
禪在本質上融合了儒、道、釋三家的精髓。中國人的心中常會存在著一種
矛盾：在繁褥的儒家、虛無的道家和一個進口的宗教「佛」之間，總是不知如
何取捨。於是經過五代相傳，禪宗終於在六祖慧能的手上大放光采，攫取了眾
多中國人的心靈。日後，這股禪的熱潮更推向了日本、韓國、東南亞，以至於
到今日的西歐與美國。
跟禪宗比起來， FORTH 的歷史幾乎微不足道。它是由一個孤獨的科學家
Charles Moore 在六十年代末期發明的。說他孤獨是由於他的思想、方法都被
排除在當時電腦科學的「主流」之外。在最初的十年， FORTH 幾乎無人知曉，
一直到了 1985年之後，它語法精簡、結構優雅、記憶體使用十分經濟，諸如此
類的優點才漸漸為人所發掘，進而廣為人知。
口傳心授的禪
佛教是釋迦牟尼所創，他強調人人只要去除私慾，則都能夠成佛，二百年
後，佛教分裂成二派：大乘與小乘。大乘佛教後來傳入了中國、韓國及日本。
而小乘佛教則傳入了錫蘭、泰國與緬甸。大乘佛教西元二百年傳入中國後，受
到人們的歡迎，更傳入了大量的佛經。
襌則是在西元 527年由印度僧人達摩袓師悟達的。傳說他在少林寺面壁九
年，才悟出了襌的道理。但是他既不引用佛經、也不自行著作，只用口頭說明
來啟發學生。於是襌就以口述的方式，代代相傳；相對於佛教的大建廟寺、廣
譯群經，禪卻以口傳口、心通心的方式流傳下去。
口傳心授的 FORTH
FORTH 是在 1970年由 Charles Moore 所發明的。 FORTH 是 FOURTH 的縮
寫，即第四代語言，有別於當時已大放異彩的第三代語言。FORTH 的程式碼非
常難懂，因為它的編譯器也是用 FORTH 寫的。要了解 FORTH，必須先了解它的
編譯器，要了解它的編譯器，卻又必須先了解 FORTH。FORTH 這種「易學難精」
的特性，使得許多人望之卻步。多年來， FORTH 也只能以口傳口、心通心的方
式在某些擁護者之間流傳。未能普及大眾。
禪的發揚
六袓慧能是襌宗的關鍵人物，這位不識字的天才，原本是個樵夫。後來他
投入了五袓弘忍的門下學習禪宗。弘忍即將圓寂之前，集合了門下弟子，要他
們各寫一首偈，弘忍再根據弟子們的慧根，決定將衣缽傳給誰。
當時神秀(弘忍的得意門生)寫下了這首偈
身是菩提樹，心如明鏡臺。
朝朝勤拂拭，莫使惹塵埃。
而慧能則口述請人代寫了這首偈：
菩提本無樹，明鏡亦非臺。
本來無一物，何處惹塵埃﹖
根據偈中的意境與啟發，弘忍將衣缽傳給了慧能。慧能成為宗師後，只做
口述傳教而不著作經典。大約西元六百年，一位巡撫請慧能的高足法海，根據
慧能的言教，寫下了六祖壇經一書，書中表達了襌真正的想法與境界，更使一
般人能輕易地了解襌的意境；六祖壇經的完成，使得襌為大家所熟知、意會，
進而使襌發揚光大。
FORTH 的發揚
正如前述的種種障礙， FORTH 始終只是少數人的流傳之物。直到 1978年
FORTH 推廣學會(FORTH INTEREST GROUP)的成立，他們針對市面上最風行的六
種微處理機，用組合語言撰寫了 FORTH 系統，使一般電腦使用者也能了解
FORTH 的程式碼，進而使用它。1980年之後，更出現了大量的 FORTH 相關書籍
，如 LEO BRODIE 的 STARTING FORTH，丁陳漢蓀博士的
SYSTEM GRUIDE TO FIGFORTH ，及 BYTE 雜誌的 FORTH 特別報導；這些都扮演
了類似「六祖壇經」的角色，使一般使用者都能接觸 FORTH ，使用 FORTH ，
進而了解「FORTH 如何完成工作」，而非「FORTH 能做那些工作」。這些努力
使 FORTH 不再是一個神秘難解的語言， FORTH 變得大眾化、親和化、乃至發
揚光大。
襌的單純性
經過長久時間的流傳，佛教變得非常複雜。有太多的佛經註解、有太多高
僧的偈言，此外它更融入了其他宗教的教義(如十八層地獄、輪迴觀念即來自印
度教)。久而久之，信徒們往往只拾取他們相信的部份：如素食、佈施、放生等
。相對的，襌就單純了很多，慧能並不相信實行這些作為就真能成佛。他認為
佛已存在於每個人的心中，只要去除私慾雜念，就能成佛。所以襌宗不重修行
、不依賴佛經反而重視個人的心靈啟發，比佛教要單純了許多。
FORTH 的單純性
為了突顯 FORTH 的單純，我們可以把前面神秀、慧能的偈做些修改。當今
的電腦觀念；就如同神秀的偈：
硬體雜又難，軟體學不完。
日夜埋首幹，心酸又心煩。
而 FORTH 呢﹖ 就像：
硬體具實觀，程式為思串，
符式由中穿，人機原一貫。
現今的電腦科技，軟硬體都相當複雜。主要是由於人與機器之間，隔了太
多軟體。「以軟體保護硬體」這觀念源自於過去大電腦的時代，當時電腦當機
是最可怕的災難，所以專家們設計了重重關卡(如 O.S LOADER DRIVER 等)來
「幫助」使用者使用電腦設備。而這些複雜的軟體，卻造成了使用者學習上莫
大的困難。(如圖一)
┌─────┐
│ 使用者 │
└──┬──┘
│
┌──────┴──────┐
│ Applications (應用軟體) │
│ │
│ Compilers (編譯程式) │
│ Editors (編輯程式) │
│ Assembler (組譯程式) │
│ Linker (鏈結程式) │
│ Loader (載入程式) │
│ │
│ Operating Systems │
│ (作業系統) │
│ │
│ Resource Managers │
│ (資源管理，如記憶體 │
│ 、CPU的時段分配) │
│ │
│ Device Drivers │
│ (設備與裝置的驅動介面) │
└──────┬──────┘
│
┌──┴──┐
│ 電腦硬體 │
└─────┘
然而現今的電腦已不再是那麼回事，按一下 RESET 即可再起動，更何況使
用者往往就是電腦的擁有者，他會為他的行為負責。所以實在無需再將人機之
間加諸種種限制。FORTH 即遵循這個觀念：基本上， FORTH 是一個單純、整合
的介面，透過它使用者能夠輕鬆地取用任何硬體資源，更由於單純化、最佳化
，所以速度更快、記憶體更省、效率更高。(如圖二)
┌─────┐
│ 使用者 │
└──┬──┘
│
┌────┴────┐
│Outer Interpreter │
│ (人機介面) │
│ │
│ Forth │
│ │
│Inner Interpreter │
│ (執行機構) │
└────┬────┘
│
┌──┴──┐
│ 電腦硬體 │
└─────┘
此外 FORTH 還有幾個特性，現今電腦中過多的暫存器(Register) 往往造
成呼叫程式時需要重覆存取的困擾。而 FORTH 採用高效率的記憶體存取技巧，
且將一些需暫存資料都放入堆疊(Stack)中，大大提升了效率。而後置式的運算
表示法，雖然會造成某些初學者的不習慣，但其精簡只需要 1-pass 的編譯，
而傳統的中置式則通常需 2-pass 的編譯。FORTH 的精簡單純，正是造成它效
能驚人的最大原因。
襌的啟發性
如前所述，襌與佛教在某些地方有所不同，佛教講求自身的修行與經典的
研習。更由於經文大多由梵文翻譯，所以更造成了理解上的困難與教義的眾說
紛云。襌宗則是重視心靈的修為，它認為真正的啟發決不是來自書上，而是來
自心靈的交流。襌對於心靈啟發的方式，又分為兩派，神秀主張「漸悟」，而
慧能則主張「頓悟」。但正如慧能所闡述的，啟發的方式並不重要，重要的是
如何除去外在的阻礙，以達到心靈的啟發。
FORTH 的啟發性
談到 FORTH 的啟發性，指的應該是使用者對電腦硬體的完全了解與掌握。
當今的作業系統(O.S) 與程式語言(P.L) 實際上限制了使用者，讓他們只能做
系統允許他們做的事。而使用者一旦透過FORTH 掌握了電腦，他們會發現他們
才真正的成為電腦的主人，而電腦不過是個有威力、卻很溫順的奴隸罷了。
FORTH 分為兩個部份：內部的執行機構(INNER INTERPRETER) 與外部的執
行機構(OUTER INTERPERTER) ，內部的執行機構(INNER INTERPERTER) 用來實
際執行 FORTH 的指令群駕御硬體，而外部的執行機構(OUTER INTERPERTER) 則
能把使用者輸入的文句轉換成 FORTH 碼。所以使用者一旦將 FORTH 弄熟了，
就不用再受到作業系統(O.S)與程式語言的先天限制而成為電腦真正的主人。
金城 註疏：
在 1993年的 9月 FORTH 已成為 IEEE 的開放式開機韌體的唯一
標準。如果你使用 SUN 的工作站於任何時間按 STOP-A 就可進入
FORTH 的環境中任你遨遊。
無上心法第一篇
" 一把平凡的菜刀 "
記得剛出國求學的時候，看見老外的廚房裏琳琅滿目，各式各樣的鍋、碗
、盤、盆、刀叉瓢羹，覺得文明的國家連廚房都是那麼的多采多姿，引人入勝
。尤其是刀架上，七、八種各式各樣的刀，閃耀動人，有切肉刀、切魚刀、切
麵包刀、切火雞刀、切洋蔥刀、切水果刀、切葡萄柚刀，砍骨頭的刀。有平滑
刀、有鋸齒刀.......。哇!嚇死人了。要做一餐飯，需要四、五種盆，五、六
種鋸，七、八種刀。弄完一餐飯要洗堆積如山的各種用具。最難過的是花了如
此多的時間，使用了數十種工具。但做出來的西餐並不一定精緻，也不一定討
人喜歡。
反觀：我們中國大廚的手上，只有一把平平凡凡的大菜刀，但熟能生巧，
劈、砍、切、削、剁、片、拍、剃........。能將雞鴨魚肉疏菜水果處理的有
條不紊，恰到好處。一個又黑又醜的炒菜鍋，在火候控制下能煎、煮、炒、炸
、燒、烤、焗....樣樣能幹，做一桌菜，一刀一鍋一鏟，如此而矣！中國菜名
聞四海。憑的是什麼，秘密在那裏！你知道嗎？老祖宗的無上心法只是 " 一把
平凡的菜刀 "。" 簡單 " 二字而已！因為！簡單的菜刀使廚師能夠在反覆使
用的熟練中，控制自如；由熟透工具而產生技巧。再由熟悉了技巧而能專心的
思考做菜的問題。能想到什麼菜式，就運用熟練的技巧將之表現出來，而達到
人刀一體的完美境界。
再回頭看老外的廚子。那麼多種工具，要用一生的時間去學去記。活到老
學到老。那有時間去專心的想做菜的問題。相同的，我們來看現今學電腦的問
題也是犯了同一個錯誤；走進電腦書店，各式各樣的書籍，逛逛電子街，各式
各樣的軟硬體，叫人眼花撩亂，不知所措。 DOS、UNIX、OS/2、Window-NT
、DBASE、FOXBASE、Clipper、Lotus、Excel、C++、PASCAL、BASIC、COBOL
、FORTRAN、Assembley，嚇死人了。成千上萬的東西要學，還沒學會這一版，
下一版又出來了。每個人的硬碟由數十 Mega，換成了數百 Mega 仍然不夠用。
書架上的手冊陳列了數十本，但沒有一本看完。學了數年的電腦，但仍尋尋覓
覓的在找新的軟體和新的書籍。活到老，學到老，就是無能力解決問題。或每
遇到一個新問題，就要學一個新工具，看一本新祕笈。唉！孰不知練招不練功
，到頭一場空。花了大量的金錢，耗上了青春歲月。唯一的收穫，只是知道了
幾個流行軟體的名字，和一台只耗電不賺錢的電腦標本。書架上一本本
" ＸＸ入門 " ，" ＸＸ速成 " ，" ＸＸ大全 "，" ＸＸ寶典 "都成了丟了可
惜，留著沒用的負擔。可憐！可嘆！可悲矣！
反觀！學 Forth ，用 Forth 的電腦專家(Computer Hacker)，窮其一生，
只鑽研 Forth 的書籍，只使用 Forth 一套軟體，(Forth 也有自己的 CPU 和
硬體)，當然容易熟能生巧，而後專心思考工作上的問題。要做資料庫，就建立
一群專門搜尋、排序、讀寫檔案、記錄的指令集。要做電腦繪圖，就建立幾個
畫點、畫線、畫圓、塗色的指令。要做電腦音樂，就寫幾個控制、音高、音長
、音強、音色的指令。要做自動控制就建立幾個時序中斷的輸入輸出指令。覺
得他人的文書編輯軟體不好用，就依自己的喜好寫一個自己順手的編輯程式，
又好用，又不需要看手冊，反正，每一個功能都是自己定的！
看 DOS 不順眼；又覺得 UNIX 太龐大，那就用 Poly-Forth 嘛！只佔 8K
的記憶體，又是多人使用的多工即時作業系統。甚至仍覺的不爽那就自己重寫
一套 Forth ，反正有自我介變編譯器(Meta Compilor)就算重建一次也不過幾
天的功夫與時間！
一個真正的 Forth 高手，一定會做各種應用的軟硬體。更會做系統工具如
組譯程式(Assembler)，編譯程式(Compilor)和編輯程式(Editer)。因為，這些
都是 Forth 系統的一部份！聽起來好似很誇張，但確一點不假。隨便任何一個
Forth 高手，都會同意這樣的說法。
可是其他系統或語言的高手，絕不敢有這一種想法。試問 DOS 的高手有幾
個敢重寫 DOS 。C 語言的高手有幾個敢重寫 C 語言的編譯程式。PE2 的高手
是否敢重寫 PE2；中文輸入法的高手有幾個敢重新發明更好的中文輸入法。但
每一個 Forth 的高手，都敢而且都會重寫一套自己的 Forth 系統。這幾乎已
成了 Forth 的傳統鐵律。是什麼使 Forth 的高手與其他系統或語言的高手，
有如此大的差別，就是" 簡單 "二個字的威力。
因為 Forth 系統就只有兩個堆疊、一個字典，如此簡單的結構，非常容易
精深。一旦熟悉之後，便能依個人或應用的需求而產生各種變化，以擴充原有
舊環境的能力。也就是建立新的指令或讓舊指令有新的功能。這就是 FORTH 的
應用方式。一種簡單而有效率的方式。常聽學生們聊天，覺得當今學電腦的人
中毒很深。老是迷信 " 速成 " 的流行趨勢，而忽略了根基紮實的重要性。
" 解決問題的是人，不是工具 " 。使菜變得可口好吃的是廚師，不是廚師
手中的刀。學 Forth ，一如學用刀，該看成手段，而非目的。真正的要義是：
學好內功，只需一招 " 人機一體 "，便能專心面對問題，思考問題的特性與通
則，思考問題所需要的資料結構，思考問題所需要的演譯法(Algrithm)。而 "
對電腦與問題的深入了解 " 是克敵致勝的第一要素。
而 Forth 的簡易性與擴充性，和模組(module)的再用性(reusable)只是使
人機一體的你，能更精熟與自信的去迅速解決問題罷了。反過來說，正因為學
Forth 的路途中，有組合語言、有作業系統、有編譯程式、有直譯程式、有資
料結構(主記憶體的管理).....。所以，如果能專心的熬過這一場毅力與堅持的
考驗自然成為人機合一的高手。一如能在廚房熬成大廚一般。刀功、火候的磨
鍊缺一不可。
否則，半途而廢，不如不學，徒增自艾自怨罷了。還不如，死心塌地當一
個平凡的使用者，會用用試算表、文書處理、套裝軟體就罷了。不用吃苦受難
也不用白忙一場。說實話、看的太多了，反正這世上絕大多數的人學電腦都是
學心安的半調子。前幾年流行 BASIC ，就一窩風的學 BASIC ；這幾年流行 C
就一股學 C 的浪潮要把人淹死。最近流行物件導向(OOP)的 C++又是阿貓阿狗
的惡叫惡吠一陣，天曉得，明後年又要搞什麼飛機了。真奇怪！追的不煩、學
的不累啊！怎麼這麼多年了都沒人弄清楚。" 是廚師對做菜的配方了解，加上
刀工和火候的掌握使中國菜揚名四海，而不是金刀、銀刀的威力或神蹟使然 "
切記！切記！
無上心法第二篇
" 如何在心中建一個電腦 "
在電腦這個世界裏打滾十多年了，常常被人問道：「老師！為什麼你對電
腦玩得那麼精深，從硬體的邏輯玩到 CPU 的設計從系統的 O/S、Compiler 搞
到電動玩具的音樂，畫面控制。一下子寫 Editor 一下子寫 Fractal 的程式都
那麼順手，早上寫組合，下午寫 C++ ，晚上寫 PROLOG 都不會弄亂......。」
其實！我並不是電腦的天才高手，而是 Forth 的十項全能，使一個這樣平
凡的我，擁有了一次那麼亮麗的人生展現。還記得在十幾歲的時候，酷愛寫詩
填詞，彈琴譜曲，對電腦是一點概念都沒有的電腦文盲。直到有一天在電子街
看到 APPLE2 ，一下子被那個小機器所吸引住。(那時還不懂什麼是 8位元的
CPU)。但是十幾歲的孩子，那裏買得起數萬元的東西(那時一般公務員才賺幾千
塊月薪)。於是自己慢慢的存，存一點錢買一塊空的主機板。再存一點錢買幾顆
小 IC ，再存一點錢買一個鍵盤.....買一個螢光幕......。就這樣花了一年多
，才買全了零件。剛開始用鉻鐵銲零件，也是步步艱辛，一點一點慢慢的銲，
遇到不懂的，就去圖書館借電子學和數位電子學的書來看。又花了半年，才在
螢光幕看到 OK 。那一天，我哭了一場。從什麼都不懂到裝出一台自己的電腦
，我花了近兩年的光陰和熬了上百個夜。
而這似乎只是一場惡夢的開始。因為這只是硬體部份而已！接下來是學軟
體了，沒錢買軟式磁碟機(一台一兩萬)，只好把花了一夜寫好的 BASIC，用學
生情人卡式錄音機錄下來，以便隔日除錯(Debug)，半年過去了。學來學去都煩
了，看來看去都是那幾本書；沒有什麼新鮮的了，這時有人告訴我在整數版的
BASIC ROM 中有一種叫組合語言的東西。當天狠下心來換了一套 ROM ，開始
" K " 組合，才知道原來 CPU 中有暫存器、累加器.....。又過了半年才把
APPLE2 的監督程式 "K" 完。這時已近二十歲了。在多少深夜的苦讀中，一本
本資料結構，計算機組織，邏輯設計，週邊設備介面學，作業系統、編譯程式
、電腦圖學、系統程式、程式語言、演釋法、人工智慧、平行處理、工程數學
、離散數學、機率論、集合論、拓樸.....伴我熬到天明、在學校中、離群寡居
、在老外的眼中，似乎我這個老中是沒有黑夜的讀書鬼，白活了，大學也白唸
了。
說真的，那時我書讀的太雜亂！沒有自己的思維系統！只要教授提一本書
，我就 "K"一書本，弄得己很累很慘！所幸的是！申請到了研究所的獎學金之
後便到紐約讀研究所去了。但自己知道，做學問和讀死書是不同的，我很害怕
，怕拼不過老外會失去獎學金。尤其在程式作業被 Dr.Suson 當面撕碎時！我
想大概什麼都完了。她要我重寫一份程式，我送去又被撕掉了，我只好又寫了
一份，來來回回繳到第六份才被接受；她之後問我是否了解 " 自己可以要求自
己，為什麼還需要別人來要求你 "之意，我終於了解，她的用心是在砥礪學生
們 " 自我要求是良好品質的唯一保證 "。
在修進階計萛機組織時，Dr.Tanenboum 問我，電腦和人有何異同之處？我
說了一大堆，他卻難以接受的搖搖頭。叫我回去自己想清楚。只提示我電腦的
" 軟硬體 " 一如人的 " 靈與肉 "。
我回去一直想" 靈與肉 "，才體悟了人與電腦原是一體的兩面。人有記憶
體，而電腦有 ROM 和 RAM ；人有筆記本而電腦有磁碟機，在上課時人抄筆記
，就似電腦存檔一樣，不怕忘記。考試前翻看筆記就似電腦開檔讀進 RAM 中一
樣，可以恢復記憶的內容。人有筆，電腦有印表機，人有往來禮儀，電腦有握
手協定；人有電話，電腦有網路；人有大腦思維，電腦有 CPU運作。人要學習
正確的知識才能明辨事非，電腦需要明晰的指令才能解決問題.....。到那一天
我才了解，學電腦一點都不呆板一點都不陌生。因為電腦只是將人的" 靈與肉
" 數位化了而已。只要用心探索人類自我的 " 靈與肉 "，自然就會了解電腦的
" 軟硬體 "。
例如：人類有法律制度，電腦就有作業系統，人類有翻譯，電腦有編譯程
式，人類由細胞組成，電腦有邏輯元件各司其職。人類有私有財產，電腦有區
域變數。人類有交通幹道，電腦有匯流排。幾乎電腦上所有的事物與觀念都與
人類的世界相互呼應。其實看清楚，摸透了，就不覺得艱澀難懂了。在研究所
的教授中 Dr.Goldon-Stein 是最叫我憶念的了，他在課堂中老是叨著一隻煙斗
，在上程式語言時，他告訴我，每一類電腦語言都是一種心靈思維的表達方式。
不同的語言有不同的寫作風格，有不同的美學標準和不同的條律規範。
Modula2：嚴謹明確、優雅動人、似貴婦人一般。
LISP：簡潔流暢，層層相關。像言行一致的君子。
APL：纖細動人，玲朧巧妙宛如淘氣的小ㄚ頭討人喜歡卻難以捉摸。
BASIC：和善易處，寬大不拘小節，一如好客的村姑野叟，淺謐愉快輕
鬆，但不足以托負重責大任。
C：靈活衝動，如千里之駒，若能駕御則神兵利器，否則野馬脫韁，主
人被困，非死即傷。
FORTRAN：古樸溫潤，雄深雅健自有俠客之大家風範.....。
如此數例，可以得知選擇電腦語言，一如尋求婚配，要深入了解對方之家
庭背景，生活習性才能手到擒來，事半功信，更要和自己的個性處得來，能截
長補短互信互助，才能事事順遂，否則數日一吵幾日一鬧，內亂紛擾，未能克
敵致勝，已吐血身亡。出師未捷身先死，常使英雄淚滿襟、情何以堪，心何以
甘。所以，千萬不能找錯對象，算準成婚；適合他人的，不見得適合你。流行
的趨勢不是人人都能穿著得體好看。最後談談 Forth 吧？
Forth 似形而上的宗教信仰" 只傳心法，不立文字 " 得多得少、是成是敗
；不問過往根業，只看福緣深淺。一如老子之道，微妙玄通，深邃廣遠，大方
無隅，大象無形。亦如禪宗法門，簡要不繁，各人體用不一。唯有一心一念不
亂，日夜參悟精進方能登門入室，練成無上心法，其化境無形無象，飛花摘葉
皆能克敵致勝，談笑間用兵千里，何需刀劍之累。若能功德圓滿，出關之日，
再回顧 Forth 自身之章法文字也覺得皮囊而已。學 Forth 一如天蟬百變，吃
桑脫皮，苦痛中成長，做繭自縛死後重生，才能化羽高飛。所以需要一抹虔誠
，方能堅信不疑，否則學之初雄心萬丈信誓旦旦，一但挫折"潰不成軍，半路退
兵 "。更需要一股愚公移山的傻勁，方能精誠所至金石為開。我相信任何一個
人機一體的 Forth 高手，都曾體受過那份痴傻背後不為人所知的辛酸。
我在剛學 Forth 時，也是日日怨，夜夜愁，直到一年後發覺自己在寫程式
時，口中順嘴說出的就是程式的句子，心中凝想著兩個堆疊的上下起伏毫無半
點刻意，是下意識的自然反應。那一夜，我感到一股從未有過的輕鬆與自信，
我笑了，因為我知道我再也不用為電腦的工作感到壓力和恐懼了。因為我心中
已成了一部 Forth 的電腦，我的惡夢終於消失了，不覺莞爾。
無上心法第三篇
程式設計之道
金城 註疏：
此篇節錄自 Geoffrey James 在 1986 年的著作
The Tao of Programming 此書有許多地方的神韻與 FORTH 十分相似，
在紛亂的資訊世界中注入了一股清流。作者以老子為背景，敘說程式設
計之「道」。該書薄薄的僅有 150頁但句句禪思扣人心弦，引人步入對
創作程式的深省。這麼多年來，程式設計到底是「工程」還是「藝術」
，在此看看大師的見解，竟是濃郁的人文色彩。相信您若是愈資深的程
式設計師，愈能體會此節中的精髓。一窺堂奧。若是初學，或學究，則
必然不信半字。 FORTH 是一種求「道」的過程。讀者何妨虛心觀之全神
體悟，必有所獲。每節之後的註疏，只代表我個人的淺見，並非對原文
的添加。
第一部 靜寂虛無篇
程式員大師(以下簡稱大師)如是說：「學會了從程式抓蟲子之後，就可以畢業
了。」
金城 註疏：畢業是指就能夠在外面混口飯吃了。
1.1節
靜寂虛無中有奧秘，不靜不動，乃是程式之源，吾無以名之，故稱之為程式設
計之道。若道至大，則作業系統至大；若作業系統至大，編譯程式亦然；若編
譯程式至大，應用程式亦復如是。是故使用人大悅，世有和諧存焉。
1.2節
程式設計之道無遠弗屆，隨晨曦微風而返。
道生機器語言，機器語言生組譯程式。
組譯程式生編譯程式，於是萬餘語言存焉。
各語言有其目的，均表達軟體之陰陽；其在道中亦各得其所。
但若能避免，就不要用 COBOL 寫程式。
金城 註疏：軟體之陰陽，乃指解決問題之方式就是演算法(Algorithm)
1.3節
太初有道，道生時空，故時空乃程式設計之陰陽。
程式員不悟道則時空永不敷使用，悟道者恆有充分時空完成目標。
金城 註疏：
時空者，「時」指 CPU 的能力與速度，「空」指記憶體之規劃與運
用。
1.4節
上智程式員聞道而行之，中智程式員聞道而求之，下愚程式員聞道而笑之；
若無笑聲則無道矣。
至高之聲難以聽聞；
前進就是後退之路；大智總是晚成；每一個完美的程式仍然有 BUG。
道在所有知識之外。
金城 註疏：知識指資訊科學。
第二部 古之大師篇
大師如是說：「三日不寫程式生命無趣。」
2.1節
古程式員神秘而深奧，無以度量其思維，僅能描述其表象。
像狐狸涉水般地小心；像戰場老兵般地警覺；像未經琢磨的木頭般地拙撲；像
洞中深潭地不透明。
誰能指出他任心靈中的秘密﹖
答案全在道中。
金城 註疏：
在經驗中我們終於了解程式設計師的本能，大多數是天生的而很難以
教育來訓練成才。
2.2節
大師 Turing 曾經夢到他是一部電腦，醒後道：「不知是我 Turing 作夢變成
機器，還是一部機器作夢變成我 Turing。」
一家大電腦公司的程式員參加軟體會議後，向他的經理報告說：「你知道其它
電腦公司有些什麼程式員嗎﹖」他們不修邊幅，頭髮長而邋遢，衣服既舊且皺
，他們破壞了氣氛，而且在我簡報時老是製造噪音。」
經理說：「我根本就不應該派你參加會議，這些程式設計師超然物外，他們把
生命看成無稽、意外的結合。他們往來而無藩籬，為他們的程式而活，為什麼
他們一定要受社會積習的約束﹖
他們活在道中。
2.3節
生手問大師：「有一個程式員從不設計、測試程式、寫作文獻，但了解他的人
都認為他是世間最好的程式員，為什麼﹖」
大師曰：「這個程式員已充分悟道，他超越了設計的需要；系統垮了不會生氣
，而無條件接受這個世界。他超越了文獻的需要，他不再計較是否有人看他的
程式。他也超越了測試的需要，他的每一個程式都圓滿無缺、清徹、優雅、目
的自明。
真的，他已經悟道，登堂入室。」
第三部 設計篇
大師如是說：「到測試程式時再回頭修改設計就太遲了。」
金城 註疏：
沒有規劃過的程式就似危險的違章建築一樣，隨時會倒、會塌、會
垮。
3.1節
曾經有人在參觀電腦展每天進門時都向警衛說：「我是個妙賊，偷東西的技巧
已臻化境，先告訴你，我絕不會放過這次展覽。」
這段話刺激到警衛，因為展覽場有好幾百萬元價值的儀器，所以老是盯著他，
不過卻看到這個人一個攤位接一個攤位看，哼著小曲而已。
這個人出門的時候，警衛把他帶到一邊搜身，但卻找不到什麼。
第二天這個人又來了，而且教訓警衛說：「昨天我收穫不錯，不過今天會更佳
。」所以警衛就又更加注意他了，但是仍然沒有結果。
最後一天警衛終於忍不住好奇心，問那個人：「賊大師，我給您弄得寢食難安
，您是否以教我，究竟偷了些什麼﹖」
這個人笑笑，說：「我偷的是概念。」
金城 註疏：先有概念(也就是靈感)才有創作。
3.2節
從前有一位大師專寫沒有結構化的程式，一個生手模仿他，也開始寫沒有結構
化的程式。當這位生手要求大師評量進展時，大師卻批評他寫作沒有結構化的
程式，大師說：「對大師適用的不一定適合生手，在能夠超越結構化之前，必
須先悟道。」
金城 註疏：
使用 GOTO 是一種兩極化的現象，高手用之可以提昇程式的執行效率
。低手用之，則程式的結構破壞，難以維護。 Knuth 與 Diiestia 曾
為了 GOTO 大打一場筆戰，也是主因。
3.3節
某長官問程式員：「設計會計系統與作業系統，那一個比較簡單﹖」
程式員說：「作業系統。」
長官發出不相信的驚呼! 「很顯然地，會計系統不如作業系統複雜」。
他說：「不! 」程式員回答，「在設計會計系統時，程式員是各種有不同主意
的人之間的橋樑，這些主意不外乎：系統要如何作業﹖報表型式如何﹖要如何
迎合稅法﹖------等等。反過來，作業系統卻不受外界表象的限制；在設計作
業系統，程式員尋求人與機器之間最純的和諧，這就是為什麼作業系容易設計
。」
長官點頭微笑稱是：「但是，那一個容易偵錯﹖」
程式員沒有回答。
金城 註疏：
有人為因素的程式最難下手，也最難評估好壞，人比機器要複雜的多
，要翻臉也容易的多。
3.4節
經理去見大師(程式員)，並且告訴他一套新應用程式文件的需求規格，問道：
「如果我給你五個程式員，要多久才能設計好這個系統? 」
大師很快回答：「一年。」
「但是我們需要馬上用這個系統! 如果我給你十個程式員，那要多久? 」，經
理說。
大師皺眉說：「這要兩年。」
「如果我給你一百個程式員呢﹖」
大師聳聳肩：「這個系統根本做不出來了。」
金城 註疏：
人愈多則人與人之間的溝通便愈複雜，而需要開會妥協的地方也愈多
，這些都會破壞系統的簡明性，君不見 Ada 與 PL/1 的鐵證如山。
第四部 寫作篇
大師如是說：「寫作良好的程式本身自成天堂，寫得差的程式自身就是地獄。
」
4.1節
程式要輕靈，副程式像一串珍珠。程式的精神與意圖應始終如一，不多不少；
沒有多餘的迴圈，也沒有額外的變數，既不缺少結構，也不過份笨重。
程式應該追隨「最低驚訝定律」，這是什麼﹖簡單得很，使用人對程式的反應
是驚訝的機會要愈低愈好。
程式不管再複雜，應該以一個整體來作用；它應該用內部邏輯，而不是外在的
表象來指導作業。
如果程式不滿足這些要求，就會雜亂而易生混淆，唯一的補救就是重新寫過。
金城 註疏：補丁滿佈的程式不會好看，更不會耐用。
4.2節
生手問大師：「我有一個程式，有時候做得很好，有時候卻不行；我一直遵行
程式設計的規律，但是卻把我弄得很困擾，其理安在﹖」
大師答曰：「因為不悟道才會如此，只有笨蛋才會期望他的同儕有合理的行為
，而你卻對人類生產的機器有所期望 !? 計算機只模擬了決定論，只有道才十
全十美。
程式設計的準則還是暫時性的，只有道才會進入永恆。所以你在開竅前必須思
索道。」
「但我要如何才能知道已經開竅了呢﹖」生手問。
大師回答：「從此之後，你的程式都能夠正確執行。」
金城 註疏：不能正常作業的程式，定是處處例外，缺少一致的通則。
4.3節
大師對弟子說：「不論軟體之為大或為小，道在所有軟體中。」
「桌上型計算機有道嗎? 」弟子問。
「有! 」大師答。
「電動玩具程式中有道嗎? 」弟子繼續問。
「也有! 」大師說。
「那麼個人電腦的 DOS 中有道嗎? 」
大師咳一下，輕輕挪動了位置，「下課」，他說。
金城 註疏：
DOS 是有名的急就章的產物，其蟲之多由 1.0 至 6.0 算不清了。
4.4節
皇太子的程式員正在寫作軟體，指尖在鍵盤上飛舞程式順暢無誤地編譯完成，
執行起來像陣微風輕拂而完美地結束。
「了不起! 」，太子嘆曰，「你的技巧無懈可擊。」
「技巧? 」程式員從終端機上轉過頭說，「我所從的是道，道超越任何技巧!
我開始學寫程式時，在我眼睛所見是混成一片的程式；三年後，不再見到這一
大片程式了，我學會使用副程式；現在眼前一片空靈，什麼都沒有了，所有東
西都進入無型式的一片靜寂；所有視覺都不必作用。」
「我的精神可依直覺而不必依任何計劃行事，換言之，我的程式自己寫作自己
。當然，有時會有困難的問題；我看著它們到來，我降低自己的速度，靜靜地
看著改一列程式之後困難就會煙消雲散；我再重新靜靜坐著欣賞工作的歡樂。
我閉上雙眼一會兒，然後關機。」
皇太子說：「我的所有式員都那麼聰明睿智嗎? 」
金城 註疏：
學電腦也好，學語言也好，都只是手段而非目的。最重要的是把自已
訓練成一個完整的邏輯思考動物。進而成為人機合一的電腦高手。若
心中無點墨，腦中全漿糊，則任憑您努力一生一世，仍無法進入「邏
輯」的世界，因「道」的第一階段就是「邏輯」嘛!
第五部 維護
大師如是說：「雖然程式只有三列，但總有一天需要維護。」
5.1節
常用的門不必上油。
急流不會淤塞。
聲音與思想不能在真空中傳遞。
不用的軟體會生銹。
這就是至大的奧秘。
金城 註疏：
程式設計師的血液中天生著追求完美的本質。每經過一段時間，就會
對原來的作品產生新的構想，而產生了更改的念頭與動手的慾望。
5.2節
經理問程式員究竟要多久才能把手上的程式寫完。「明天」，程式員很快的回
答。
經理說：「我想你不太踏實；真的要多久? 」
程式員想一會兒：「我希望在程式中加上一些東西，這至少要兩週。」程式員
終於說。
「時間還是長了一些」，經理堅持說：「如果你能簡單地告訴我什麼時能寫完
我才會滿意」。
程式員同意這一點。
幾年後經理退休了，在歡送餐會上發現那個程式員伏在終端機上睡著了，因為
他寫程式寫了整夜。
5.3節
一個生手被分派去寫一個單純的財務軟體。
這個生手狂熱地做了幾天，但是當大師看他的成品時，卻發現這個程式中包含
一個螢光幕編修程式、一組一般性的繪圖程式、一個人工智慧界面，但卻沒有
什麼與財務方面有關。
大師就問他，這個生手卻變得很激動：「不要那麼沒有耐心」，他說：「我最
終會把財務部份加上去。」
5.4節
好農夫會忽視他種的穀子嗎?
好老師會忽略他最差的學生嗎?
好父親會容許他的孩子挨餓嗎?
好程式員會拒絕維護自己的程式嗎?
金城 註疏：
一篇沒有主題的文章寫的再美好那只是雕砌文字，但仍是廢話連篇，
一個好的程式若沒有要點缺乏「原創力」，也是徒勞無功。
第六部
大師如是說：「程式員要多，經理要少，生產力就會增加。」
6.1節
經理有開不完的會的話，程式員就會寫電玩；主計部門想到利潤，發展經費就
會被刪減；高級科學家談到藍藍青天，那麼青天一定會有浮雲飛過。
當然，這不是程式設計之道。
當經理許下承諾，程式員就不理會電玩；當主計部門有長程規劃，就會回復和
諧與秩序；當高級科學家處理手上的問題，問題很快就會解決。
這才是是程式設計之道。
6.2節
為什麼程式員沒有生產力? 因為他們的時間都花在開會上頭。
為什麼程式員難以駕御? 因為管理階層干預太多。
為什麼程式員一個接一個辭職? 因為他們精力耗光了。
在不良管理下工作，程式員不會覺得他的工作有價值。
金城 註疏：
程式設計師的工作是「創造」不是「製造」。而「創造」是藝術的本
質。
6.3節
某個經理快被炒魷魚了，但是他底下的一個程式員寫成了一個叫好又叫座的程
式；當然，這位經理因而保住了飯碗。
經理打算給這位程式員一點獎勵，但他拒絕接受，並且說：「因為我覺得這是
個有趣的概念，才會寫這個程式，所以我不希望有獎勵。」
經理聽了之後說：「這個程式員雖然職位不高，但卻充分了解做為一個職員的
責任，讓我們把他升成崇高的管理顧問吧! 」
在告訴程式員時，他再度拒絕，說：「我之存在是因為可以寫程式，如果升了
我，那除了浪費每一個人的時間外而成不了事。我可走了嗎﹖我還得寫程式。
」
金城 註疏：
在台灣這個社會中有個怪現象，人人想當經理，總經理。好似做程式
設計師沒什麼出息，別忘了，在一百年中世上可以產生許多個總統，
但不見得能出一個達文西啊！
6.4節
經理告訴程式員們說：「下面是你們的工作時間；早上九點鐘來上班，下午五
點鐘下班」。所有程式員都很生氣，有幾個馬上離職。
於是經理說：「好吧! 」這樣好了，只要能夠如期完工，工作時間由你們自定
」。程式員現在滿意了，每天中午開始工作，直到第二天早上。
金城 註疏：
創造性的工作需要靈感，所以沒有靈感的時間，不宜工作，只宜睡覺
。
第七部 公司智慧
大師如是說：「你可以對主管示範一個程式，但無法讓他通曉電腦。」
金城 註疏：買畫的人不一定懂畫，更不用談畫畫了。
7.1節
生手問大師：「遙遠東方有一個叫做"公司總部"的偉大樹狀結構，上面滿滿地
標上了些副總裁、會計長等等的圖案。它發出大量的備忘錄，每張上面都寫了
「收文! 」、「發文! 」，沒有人知道這是什麼意義。每年都會把新的名字加
到新的分枝上，但似乎全都徒勞無功。為什麼這樣一個不自然的組織還能繼續
存在? 」
大師回答說：「你已經體認到這個龐大的結構，而被它不合理的目的困擾。不
過你能不從它無休止的迴旋而得到樂趣嗎? 能夠不欣賞深藏在枝葉底端毫無困
難的程式設計嗎? 為什麼要被它的無用而困擾呢?
金城 註疏：不要淘醉在東家長，李家短的小道消息裡。
7.2節
東方海上有大魚曰鯤，鯤能變成雙翼遮天的大鵬。當大鵬飛越陸地時帶來一道
公司總部的訊息，這道訊息正好掉在一群程式員中央，然後大鵬折起雙翼乘風
而歸。
生手程式員瞪眼望著大鵬，因為他們不認得；中智程式員憂慮大鵬的來臨，因
為他們害怕它帶來的訊息；只有大師才能繼續坐在終端機前工作，因為他不知
大鵬的來去。
金城 註疏：
「悟」，需要靜，「靜」，需要定，智慧的最高境界便是一心不亂。
7.3節
象牙塔的魔術師帶著他的最新發明去見大師，他推了一個大黑盒子走進大師的
辦公室，大師正在靜靜地等著。
「這是一套整合性、分散式、一般用途的工作站」，魔術師如是說，「還有一
套專屬的作業系統，第六代語言，多項最先進的使用人界面，再加上人體工學
的設計；這花了我的助手們好幾百人年才造出來的，不是很了不起嗎? 」
大師抬了下眼珠子，「的確了不起」，大師說。
魔術師繼續說：「公司總部已經下令每個人都要用這台工作站發展新軟體的基
石，您同意嗎? 」
「當然」，大師答，「我馬上會把它放到資訊中心去。」。於是魔術師高高興
興地回到象牙塔去。
幾天後，一個生手在大師的辦公室裡團團轉，說：「我找不到新程式的報表，
您知道會在那兒嗎? 」
「當然」，大師答道，「報表就堆在資訊中心裡頭的基石上! 」
金城 註疏：追求時髦容易迷失，不能解決問題，則工具只是廢物。
7.4節
大師可以毫無憂慮地從這個程式轉入另一個程式，管理上的改變傷不到他；縱
使計劃終止了，也不會被炒魷魚。為什麼? 因為他充滿了道。
金城 註疏：
一百個傻瓜，只會留下一百個錯誤，一個智者，便能解決一個真正的
問題。在公司中真正解決問題的人是稀有動物，而其餘的人能不製造
麻煩就是萬幸了，留下來只是浪費金錢(薪水)。
第八部 硬體與軟體
大師如是說：「沒有風，草不會動，沒有軟體，硬體就是廢物。」
8.1節
生手問大師：「我知道有一家電腦公司比其他的大得多，高高在上就像是巨人
之比侏儒；它的任一部門都可以單獨成為一個企業。為什麼會這樣? 」
大師回答：「你為什麼問這個笨問題? 這家公司就是因為它大才會這麼大。如
果它只製造硬體，沒有人會買它；如果只生產軟體，沒有人會用它；如果只維
護系統，人家會把它看成修理員；但是因為它把所有的合在一起，人們就把它
當神一樣看待了。它根本無需競爭，因為贏來不費吹灰之力。」
金城 註疏：
在電腦世界中，如果說藍色的巨人就是指 IBM。
8.2節
大師有一天經過一個生手身邊，發現生手迷上了一台手掌型的電玩，「對不起
」，大師說，「我可以看看它嗎? 」
生手停下來，並且把這台機器交給大師。大師說：「我看到這台機器玩起來有
三個層次：初級、中級、高級；不過這種機器通常都有另一個層次的說法，使
機器贏不了人類，而人類也勝不了機器。」
「啊! 大師，生手說：「這個奇妙的開關在那裡? 」
大師把機器摔到地上，用腳把它踩爛。
突然地，生手開竅了。
金城 註疏：
在電腦式電玩的世界中，使用者所面臨的好像只是冰冷無情的電子機
器，但事實上，真正的靈魂是程式設計師所精心創作出來的程式在執
行。所以，偉大之處在於程式設計師的智慧結晶，而非沒電就完了的
硬體設備。所以請不要迷信電腦萬能。
8.3節
從前有一位微電腦的程式員對一位來拜訪他的大型電腦程式員說：「你看，在
這兒有多好! 我有我自己的作業系統與檔案儲存設備，我不必與任何人共用任
何電腦資源；軟體本身自給自足而且容易使用。為什麼你不辭掉目前的工作來
參加我們? 」
於是大型電腦的程式員就對他的朋友解釋：「大型電腦就像古之聖哲般地穩穩
座落在資訊中心中央，磁碟一個接一個蔚為奇觀，軟體像鑽石般地有多種面目
，像古森林般地濃密茂盛。各個程式像一片急流般地湧入系統，而這就是我在
那兒工作的樂趣。」
聽了這段話之後，微電腦程式員靜默無聲：但是這兩個人卻結為好友，至死不
渝。
金城 註疏：
無論電腦架構之大小如何，其觀念一致。程式設計師之本領高低，不
是看使用的設備而論，你看看馬路上開車的人，開 Benz 不一定比開
計程車的司機技術更好。
8.4節
Hardware 與 Software 走在路上， Software 說：「你是陰我是陽，如果我
們能一條心，一定會成大名賺大錢。」所以，他們就聯合在一起而想征服世界
。
走了一段路之後，碰到 Firmware ，穿得破破爛爛，拿著根枴杖，並且對他們
說：「道在陰陽之外，靜寂不動如古井之不生波瀾；道不求名，故無人知曉其
存在；道不逐利，因它圓滿無缺。道超乎時空之外。」
Hardware 與Software 聽了之後倍感慚愧而打道回家。
金城 註疏：
Firmware(韌體)，通常指在 CPU 內部的微指令，負責機器指令的抓
取--解碼--執行，因技巧的深度，一般程度的軟硬體工程師皆不明瞭
此一微結構階層之運作方式。而此部份，被喻為電腦中最深奧巧妙的
一部份。因為它是 CPU 的生命核心。
第九部 尾聲
大師如是說：「這是下課的時候了! 」
第壹篇
入門篇
第零課 FORTH 導 論
F-PC 是 FORTH 系統開放給 MS-DOS 的領域，相容於個人電腦，是由
Tom Zimmer和 Dr. Robert L.Smith 和許多 Forth 程式設計師設計的，它
是配合 MS-DOS 操作系統的程式環境，利用操作系統的助益和基本的 80*86
機器，它有強力的編輯器和 8086 編譯器，也有一個便利的超大文字系統來
幫助使用者駕馭及探險 Forth 系統。
此指導是針對第一次使用 Forth 者學習其基本指令集，可以在短時間內加
以運用，此指導只討論一百五十組指令。然而，這個小指令集，讓使用者對
解決許多實際問題所需複雜演算法得以表達，因此也可為更進一步學習
Forth 語言和完整的 F-PC 系統，紮下穩固的根基。
此指導包含六課有許多的例子及練習，可以被 F-PC 編譯，使用者可以立
即做例子以下是如何開始 F-PC 及編譯課文，閱讀說明，測試例題及做練習
Forth 指令。
一、 安裝 F-PC
.本文
如果有全部的 F-PC 磁片，你必須執行系統磁片裡的 INSTALL 程式來將它
安裝入你的 PC 。
將 Disk 放入 A 槽鍵入：
A>INSTALL
安裝程式會指引你，並且建立一個 F.EXE 執行檔，你需要大約 4MB 空間
的硬碟來安裝全部的 F-PC 系統，在 C 碟會產生一個 F-PC 子目錄，你可以
執行它，鍵入：
C:\F-PC>F
幾秒後螢幕會出現 F-PC 的畫面，則 FORTH 可以使用了
如果你沒有全部的 F-PC ，你可以使用指導裡的 F.EXE 檔來研究課文，事
實上你不需用硬碟，裝配於 360K 磁片裡的課文和 F.EXE 檔，只要一個槽就
能使用，把指導磁片放入 A 槽打入：
A>F
二、 學習課文
把課文磁片放入 A 槽且 Forth 已載入，鍵入：
A:
確定 A 槽是預設的磁碟機，你可以打開第一課讀說明，鍵入：
open lesson1
b
"b"指令是尋求 F-PC 編輯器的幫助，並且在編輯視窗讀 lesson1.seq 檔
，可以利用游標和 PqUp、PqDn 來讀，按 F10 跳出，回到 Forth。
編譯和測試第一課的例子，鍵入：
ok
"OK"是編譯目前開啟的檔，你可以鍵入第一課所定義的指令，來證明和課
文中討論的是做相同的工作
第一課之後，以相同的動作讀說明
open lesson2
b
你可以編譯第二課，鍵入：
open lesson2
ok
全部六課皆以相同之方式
三、練習
如果問題簡單，你可以鍵入新指令的定義，馬上測試，但是最好將新指令建
檔，你可以修改及重覆測試。
要做練習，你必需開啟新檔，鍵入你的新指令，鍵入：
newfile exercise
"newfile"建立一個名叫 exercise.seq 的新檔，並尋求編輯器的幫助，可
以開始輸入新指令的定義，使用例子做為新指令的模擬，當你完成指令碼輸
入，按 F10 跳出編輯，回到 Forth 鍵入：
ok
編譯你的新指令，然後加以測試。
如果 Forth 在編譯你的指令碼有問題時，它會尋求編輯器的幫助，且游標會
停在無法辨認之指令處，你可以做正確的修改，離開編輯，鍵入：
ok
再編譯指令碼
如果要直接編輯 exercise.seq 檔，鍵入：
open exercise
e
" e " 和 " b "類似，但 " e " 可以在檔案裡編輯文章 " b " 只能瀏覽，
不能修改你可以不須經過 " open<filename>OK " 之過程來編譯任何檔，只
要鍵入以下之指令
include lesson1
include lesson2
include exercise
以此類推，如果在 exercise.seq 檔語法錯誤 " include exercise "將尋求
編輯器的幫助，且游標會指出該指令讓你編輯
編輯器是非常直覺的，它接受 Werdstar 的控制指令，如果你按 ESC鍵，可
以在螢幕頂端看到主功能表，可以用游標來選出一個求助項，並且拉下一個
詳細編輯器功能之求助功能表。
此編輯器允許你在新指令裡改正語法錯誤，當你成功的編譯新指令後，仍需
不斷測試，確定它們正確的做該做的，你可能做錯當機，但使用課文中的指
令，對電腦或磁碟中的資料不會有嚴重的傷害，最糟的只是重新開機再次執
行 F.EXE
幫助你將定義的指令除錯，F-PC 提供一個有力的除錯器，有單步除錯的能力
，要測試和除錯你定義的指令，如要對 mycommand 除錯則鍵入：
dbg mycommand
會出現兩層螢幕，上半部指出在 mycommand 定義下的指令，下面視窗展示出
資料堆疊的內容和下一個執行的指令，按<Enter>指令會一個接一個測試，藉
著檢視資料堆疊的改變，你可以隨著執行的順序來確認錯誤的原因，用編輯
器改正它的編譯指令碼並再試一次。
程式是編輯、編譯及測試的不斷循環直到每一樣都做對，它經常使我們情緒
很壞，但如果做對了，會很滿足。
四、程式格式和程式助手
課文是以一種你要跟隨寫自己的指令碼的形式寫的，大量有關指令碼的說明
文字是用來解釋和註解此指令碼，如果你花時間去把指令碼加以解釋或做成
文件，那麼等你寫好指令碼即使是十年之後來閱讀也毫無困難，而且別人來
維護也很容易，以下是幾個註解指令碼的方式
(comments) \ ( 表示開使一個註解直到右括號為止
\comments \ 表示開使一個註解直到最後一列為止
comment: \ 多列註解直到 comment; 為止
comment 1 \ 註解 1
comment 2 \ 註解 2
..... \ ...
comment n \ 註解 n
comment; \ 結束註解
EXIT \ 停止編譯，以後所有行列皆視為註解
選擇好的指令名稱，使程式易讀，以下是好的 Forth 程式命名的原則
(一)使用有意義的英文字。
(二)不要縮寫。
(三)使用複合字如 CountEggs , InitDataArray 名字可有 31 個字。
(四)使用描述指令做什麼的名字，讓指令碼解釋它如何做事。
(五)不要例舉像 DataAray1,DataArray2 等，給予功能的描述像
TemperatureArray , PressArray 等。
(六)指令碼分解成短的片語並加以註解。
(七)定義短的定義並使重覆使用他們以提高詞彙的再使用能力。
(八)在新定義裡避免加入內部迴圈的巢狀結構。
(九)對輸入和輸出堆疊(Stack)項目，時時加以註解。
(十)在一個檔裡組成相關連的指令。
第 一 課 印出字串
此課用最簡單的例子來說明 Forth 的原則；從現有的指令集裡建立新指令我
們使用簡單的 Forth 指令" XXXX "來顯示螢幕上的字，並使用它來建立一指
令集允許我們在螢幕上建立任何一組字，為了說明 " ." " 指令的用法，讓
我們來寫第一個 Forth 程式。
金城 註疏：
." 是一個 FORTH 的詞(word)也就是其他語言所謂的指令，所以其前
後皆要有空白，才能被分辨(解譯)執行。
例題一、普通的問後
: hello ." hello, world!" ;
現在，如果你打入"hello"然後按<Enter>，" hello, world! "會出現在
" hello " 之後
: \ 開始新指令
hello \ 新指令之名稱
." \ 印出字串，不包括下一個 "
; \ 結束新指令
"hello"是新指令其功能是在螢幕上印出"hello, world!"
例題二、 大 F
現在我們要做的是使用簡單技巧來顯示大型的英文字元在螢幕上，以 F 為例
: bar cr ." ***** " ;
: post cr ." * " ;
: F bar post bar post post post ;
打入" F "按 Enter，你可以看見螢幕上之 F 被顯示了
*****
*
*****
*
*
*
F 有兩個成分，一個由 5 個 * 組成的 bar 及一個可由一個或多個 * 代替
的 Post，我們定義兩個新指令" bar" 及" Post "分別顯示 5 個 * 和一個
* 最後的指令 F 定義為顯示一個 bar、一個 Post、一個 bar，三個 Post。
指令" cr "開始新的一行，使得後來的字由螢幕最左邊顯示
金城 註疏：
此例題給了一個最重要的 FORTH 概念，將一個複雜的問題先"分析
簡化"，再將其製造成零件(一個 FORTH 的詞)，最後再予組合。
練習一、
使用新指令 bar 及 Post 定義新指令" C "、" E "、" L "在螢幕上顯示對應
的大型字元。
練習二、
分析你的姓，一組像 bar 及 post 的指令，使用它們來組合你有姓裡所有的
字母，我以" TING "為例
金城 註疏：
FORTH 的精神，就是簡化問題。因此，牢記 FORTH 的第一條無上心
法 "如果你不能將問題分析簡化，那代表你並未真正透徹的了解問題
，所以請回頭去探索、分析問題的本身。
例題三、我的名字
: center cr ." * " ;
: sides cr ." * *" ;
: triad1 cr ." * * *" ;
: triad2 cr ." ** *" ;
: triad3 cr ." * **" ;
: triad4 cr ." *** " ;
: quart cr ." ** **" ;
: right cr ." * ***" ;
: bigT bar center center center center center center ;
: bigI center center center center center center center ;
: bigN sides triad2 triad2 triad1 triad3 triad2 sides ;
: bigG triad4 sides post right triad1 sides triad4 ;
: TING bitT bigI bigN bigG ;
練習三、
以此方式來組合英文字母是容易的，問題是在 5*7 的格式裡組合 26 個字母
需多少基本指令? 關於標點符號呢?
練習四、
原則上，我們可以類似的技術來組合中文字，但需 16*16 之格式編譯更多中
文則需 24*24 格式，試著用 5*7 格式組合簡單的中文，例如日、月、土
金城 註疏：
此題是說明了中文系統中組字法的觀念，仍是分析簡化。
例題四、在螢幕上顯示大的字元
試著在螢幕的任何地方寫出組合字，螢幕可以 25*80 格式顯示字元，即
25 列、每列 80 字，下列指令允許我們在寫字元前移動游標的位置。
dark \ 清除螢幕游標放在左上角
at \ 移動標至螢幕指定位置
\ 40 12 at 把游標放在螢幕中央
金城 註疏：
x y at 指令的前者"x"是橫座標，後者"y"是縱座標。
FORTH 將螢幕的左上方視為(0,0)
以下指令把一大 F 放到螢幕中央
: newBar ." *****" ;
: newPost ." * " ;
: new-F
dark
38 10 at newBar
38 11 at newPost
38 12 at newBar
38 13 at newPost
38 14 at newPost
38 15 at newPost
cr
;
顯然地，這是放置文字的笨拙方法，如果必須在指令裡指定文字明確的位置，
一個放置文字較普遍的方法是使用變數(Variables)來貯存位置，以致於一個
字母可以放在螢幕上的任何地點。
金城 註疏：
(一)工具的設計要簡單，但也要顧及靈活的彈性。否則就要寫很多版
本，反而更累人。
(二) FORTH 的無上心法第二條 "設計工具之前，先想清楚未來的使
用方式，是否簡單、靈活、順手，再下手去做"。
variable x
variable y
: newLine
x @ y @ at \ 移動游標到(X，Y) 位置
1 y +! \ 增加 Y 至下一列
;
: F newLine newBar
newLine newPost
newLine newBar
newLine newPost
newLine newPost
newLine nwePost
;
把 F 放在螢幕上必須先指定其位置：
30 x ! 10 y ! F
這裡所學的是幾個 FORTH 指令
variable <name> \ 定義一個變數(Variable)，數字可以
\ 貯存及取出
@ ( var -- data ) \ 取出存在變數(Variable)中的數字
! ( data var -- ) \ 存一個數字到變數(Variable)中
+! ( data var -- ) \ 把存在變數(Variable)中之數字增加一
金城 註疏：
(一)在 FORTH 中由小括號括起來的範圍是註解，別忘了小括號本身
也是一個指令。
(二)要留心 FORTH 的變數，是動詞，而不是代名詞。
(三) FORTH 系統沒有識別字的規定，也沒有保留字的觀念，所有的
詞(word)一律看成相等地位，可謂之"有容乃大"
: F-demo
dark
0 x ! 0 y ! F
70 x ! 10 y ! F
10 x ! 18 y ! F
40 x ! 15 y ! F
;
練習五、
定義一個新指令來清除螢幕，並把 Forth 此訊息以組合字母放到螢幕中央。
: bar newLine ." *****" ;
: post newline ." * " ;
: triad1 newline ." *** " ;
: sides newline ." * *" ;
: tetra newline ." **** " ;
: duol newline ." ** " ;
: duo2 newline ." * * " ;
: duo3 newline ." * * " ;
: center newline ." * " ;
: F bar post bar post post post ;
: O triad1 sides sides sides sides trial1 ;
: R tetra sides tetra duo2 duo3 sides ;
: T bar center center center center center ;
: H sides sides bar sides sides sides ;
: FORTH dark
25 x ! 10 y ! F
32 x ! 10 y ! O
39 x ! 10 y ! R
46 x ! 10 y ! T
53 x ! 10 y ! H
;
練習六、
自己設計一個訊息，將其顯示於螢幕中央。
金城 註疏：
(一) FORTH 的程式設計，簡單的說就是為一個應用問題，創造出一
群簡單、靈活、順手的新指令。每個新指令，就成了指令群中的
一部份，此為 FORTH 最大的特點，與 APL 的觀念相似。
(二)如果指令設計的好(簡單、靈活)，則可以訊速有效的解決未來所
遭遇到更複雜的應用問題。所以工具品質的好壞，直接影響工作
的效率。因此，有人說 FORTH 是程式設計師能力的放大鏡，
例題五、重覆的圖樣
電腦非常擅於重覆處理事件，很多 FORTH 指令被設計使程式容易處理重
覆的工作
DO ( limit index -- ) \ 設定 LOOP 給極限和指數
LOOP ( -- ) \ 從 1 增加指數並比較極限
如果 Index=limit 跳出 LOOP，否則
重覆 DO 之後的指令
I ( --index ) \ 傳回目前 LOOP 指數
要定義 loop 必須在冒號裡定義， I 只能用於 DO 和 LOOP 之間，當
DO....LOOP 語法被執行，Loop 增加指數並與 Limit 比較，如果 index等於
或大於 limit ，結束 Loop ，如果增加的指數仍小於 limit，在 Loop裡之指
令會重覆執行
以一些例子來測試 DO....LOOP 指令
VARIABLE width \ 印出星號的字
: Asterisks \ 在螢幕上印出 n 個星 n = width
width @ 0 \ 開始指數=0 ，limit=寬
DO ." *" \ 一次印一個星號
LOOP \ 重覆 n 次
: Rectangle ( height width -- , 印出星號的長方形 )
width ! \ 印出最初之寬
0 \ limit=高，index=0
DO CR
Asterisks \ 印出一列星號
LOOP
;
: Parallelogram ( height width -- )
width !
0
DO CR I SPACES \ 移動行列至右邊
Asterisks \ 印出一列星號
LOOP
;
: Triangle ( width -- , 印出一個星字三角形 )
1 \ limit=width, initial index=1
DO CR
I width ! \ 增加每一列的寬
Asterisks \ 印出一列星號
LOOP
;
測試上述之指令
3 10 Rectangle
5 18 Parallelogram
12 Triangle
練習六、
想出一些有趣的圖形，可在螢幕上顯示的，並寫程式來產生此圖形例如。
*
* *
* * *
* * * *
* * *
* *
*
例題六、畫框框
IBM-PC 有一組給螢幕顯示的圖形字元，它們可以在螢幕上畫出簡單圖形，來
加強你的文字訊息，當在 F-PC 編輯器，按 ESC A 和 Enter ，就可以看見這
些字元，在此例中，我們要畫出一個環繞一篇文章的框框，所需的指令如下：
218 EMIT \ 印出左上角 ┌
191 EMIT \ 印出右上角 ┐
192 EMIT \ 印出左下角 └
217 EMIT \ 印出右下角 ┘
176 EMIT \ 印出垂直線 │
196 EMIT \ 印出水平線 ─
讓我們看看如何在螢幕上畫出一個框框，我們假定框框左上角是(X，Y)，右下
角是(X1，Y1)
VARIABLE x1
VARIABLE y1
: TopSide ( -- )
x @ y @ AT \ 游標移至左上方
x1 @ x @ \ 水平極限(終點及起點)
DO 196 EMIT \ 印出上方之邊線
LOOP
;
: BottomSide ( -- )
x @ y1 @ AT \ 游標移至左下方
x1 @ x @ \ 水平極限
DO 196 EMIT \ 印出下方之邊線
Loop
;
: LeftSide ( -- )
y1 @ y @ \ 垂直極限
DO x @ I AT \ 游標位置
179 EMIT \ 畫出左邊線
LOOP
;
: RightSide ( -- )
y1 @ y @ \ 垂直極限
DO x1 @ I AT \ 游標位置
179 EMIT \ 畫出右邊線
LOOP
;
: Corners ( -- )
x @ y @ AT
218 EMIT \ 左上角 ┌
x @ y1 @ AT
192 EMIT \ 左下角 └
x1 @ y @ AT
191 EMIT \ 右上角 ┐
x1 @ y1 @ AT
217 EMIT \ 右下角 ┘
;
: Box ( x y x1 y1 -- )
y1 ! x1 ! \ 貯存右下角
y ! x ! \ 貯存左上角
LeftSide RightSide \ 畫兩邊
TopSide BottomSide \ 畫頂和底
Corners
;
: demo FORTH \ 印出大 Forth
20 8 62 17 box \ 在它四周畫出框框
0 21 at ; \ 移動游標出來
打入 DEMO 你可以看到 Forth 被圍在框裡
練習七、
在 IBM-PC 裡的雙線字元是ALT-205 -----ALT-188(氶B說B龰B慼B滿B矷B峞B吽B
芊B怴B* ) ，如上使用它們組合雙線框框。
金城 註疏：
FORTH 的程式設計方式，一如其它語言的結構化模組，但 FORTH 的
架構鼓勵使用者，寫許多個短式子，來組合成應用的全部程式，短的
式子有許多好處，第一個是能專心思考。第二個是較容易除錯。第三
個是可重覆使用。第四個是為逐步改善。最後一個是立即測試。
第 二 課 二個文字遊戲
Forth 程式的本質是從現存的指令和模組，建立一個更大更有力的模組，從
小組指令開始，可以建立內容充實的程式處理有趣的事
我們學過了 Forth 的小指令，包括 " ." " 在螢幕上顯示字串，我們將使用
此指令來設計兩個遊戲之程式，來玩弄文字串
例題一、
" The Theory that Jack built " 這篇文章是先定義一些片語，然後用它來
建立句子和章節，此例子教我們如何在 Forth 裡以小的模組建立大的程式
首先定義一些簡單片語
: the ." the " ;
: that cr ." That " ;
: this cr ." This is " the ;
: jack ." Jack Builds" ;
: summary ." Summary" ;
: flaw ." Flaw" ;
: mummery ." Mummery" ;
: k ." Constant K" ;
: haze ." Krudite Verbal Haze" ;
: phrase ." Turn of a Plausible Phrase" ;
: bluff ." Chaotic Confusion and Bluff" ;
: stuff ." Cybernatics and Stuff" ;
: theory ." Theory " jack ;
: button ." Button to Start the Machine" ;
: child ." Space Child With Brow Serene" ;
: cybernatics ." Cybernatics and Stuff" ;
現在建立複雜的合成的片語
: hiding cr ." Hiding " the flaw ;
: lay that ." Lay in " the theory ;
: based cr ." Based on " the mummery ;
: saved that ." Saved " the summary ;
: cloak cr ." Cloaking " k ;
: thick IF that ELSE cr ." And " THEN
." Thickened " the haze;
: hung that ." Hung on " the phrase ;
: cover IF that ." Covered "
ELSE cr ." To Cover "
THEN bluff ;
: make cr ." To Make with " the cybernatics ;
: pushed cr ." Who Pushed " button ;
: without cr ." Without Confusion, Wxposing the Bluff" ;
: rest \ 在使行動中止
." . " \ 印出一節
10 SPACES \ 空10個間隔
KEY \ 等使用者按一鍵
DROP CR CR CR ;
: recite \ 朗讀詩篇
dark cr this theory rest
this flaw lay rest
this mummery hiding lay rest
this summary based hiding lay rest
this k saved based hiding lay rest
this haze cloak saved based hiding lay rest
this bluff hung 1 thick cloak
saved based hiding lay rest
this stuff 1 cover hung 0 thick cloak
saved based hiding lay rest
this button make 0 cover hung 0 thick cloak
saved based hiding lay rest
this child pushed
cr ." That Made with " cybernatics without hung
cr ." And, Shredding " the haze cloak
cr ." Wrecked " the summary based hiding
cr ." And Demolished " theory rest
;
金城 註疏：
FORTH 程式的整體架構類似樹狀結構，由葉子與樹枝構成樹的支幹，
再由支幹構成主幹。而執行時也類似樹木的養份輸送，由主幹將水份
送往支幹，支幹再分送樹枝和葉子，到達小葉子上行光合作用(真正的
有效運作)。以資訊專業的眼光來看就是其他語言的函數呼叫與參數傳
遞。
KEY ( --char ) \ 等候按鍵，並傳回該按鍵的 ASCII 碼
DROP ( n-- ) \ 丟棄在堆疊(stack)頂端的數字
SPACE ( -- ) \ 顯示一個空白
SPACES ( n-- ) \ 顯示 n 個空白
IF ( f-- ) \ 如果旗標(flag) 是0，跳至 ELSE or
THEN 如果旗標(flag) 不是0，執行
底下的指令，
至 ELSE 然後跳至 THEN
ELSE ( -- ) \ 跳過以下的指令到 THEN
THEN ( -- ) \ 結束 IF-ELSE-THEN
或 IF-THEN
金城 註疏：
(一) FORTH 的 THEN 原本是 ENDIF 的意思，請不要弄混了。
(二)上列式子中由小括號括起來的註解部份，為 FORTH 的堆疊狀態
圖，雙減號之前的為此動詞所需的輸入資料，之後的為輸出結
果。
(三) FORTH 的條件指令與組合語言的使用觀念一樣。
KEY、DROP 稍後討論，目前其作用是讓電腦暫停，給你時間去讀詩章，當按
任意鍵，電腦會繼續執行下一個指令" rest "會在每一章結束時執行。
IF---ELSE---THEN 允許電腦依其執行狀況選擇交替的指令，這些指令以群體
方式使用。
(flag) IF <true-clause> ELSE <false-clause> THEN
(flag) IF <true-clause> THEN
False Clause 是任意的，舉例：" 1cover "是相等於
that ." Covered " bluff
而" 0cover "相等於
cr ." To Cover " bluff
這個條件的分支結構，對電腦選擇一或二個不同路徑來執行是很方便的。
現在我們可以建一個大而更複雜的指令，一章一章的印出章節執行。
RECITE
以文章順序印出全部東西
練習一、
以上述技巧輸入你喜歡的詩篇，給每一篇獨特的名字，作為新的 Forth 指令
，當你打入一首詩的名字，所有的詩會以動人的形式在螢幕上被顯示。
例題二、
這是一個對話遊戲，電腦將對不同問題給予忠告，比如性、健康、錢、工作，
是從 " Basic Computer Games "改編而來。
: Advisor
CR ." Hello! My name is Creating Computer."
CR ." Hi there!"
CR ." Are you enjoying yourself here?"
KEY 32 OR 89 =
IF CR ." I am glad to hear that."
ELSE CR ." I am sorry about that."
CR ." maybe we can brighten your visit a bit."
THEN
CR ." Say!"
CR ." I can solved all kinds of problems except those dealing"
CR ." with Greece. What kind of problems do you have"
CR ." ( sex, health, money or job )?"
CR
;
: question
CR ." Any more problems you want to solve?"
CR ." What kind ( sex, job, money, health ) ?"
CR
;
: sex CR ." Is your problem TOO MUCH or TOO LITTLE?"
CR
;
: much CR
." You call that a problem?!! I SHOULD have that problem."
CR
." If it really bothers you, take a cold shower."
question
;
: little
CR ." Why are you here!"
CR ." You should be in Tokyo or New York of Amsterdam or"
CR ." some place with some action."
question
;
: health
CR ." My advise to you is:"
CR ." 1. Take two tablets of aspirin."
CR ." 2. Drink plenty of fluids."
CR ." 3. Go to bed (along) ."
question
;
: job
CR ." I can sympathize with you."
CR ." I have to work very long every day with no pay."
CR ." My advise to you, is to open a rental computer store."
question
;
: money
CR ." Sorry! I am broke too."
CR ." Why don't you sell encyclopedias of marry"
CR ." someone rich or stop eating, so you won't "
CR ." need so much money?"
question
;
開始對話，鍵入：
ADVISOR
此對話利用 Forth 整合的交談環境的天性，使用者的回答被定義為 Forth 的
指令，當打入指令時，似乎在回答電腦的問題，這些指令印出給使用者的正確
忠告。
金城 註疏：
此範例希望能讓使用者體會到，原來其他語言要寫一長串的指令來
判斷使用者輸入的字串，再層層過濾找出適當的動作，而 FORTH 卻
只用了幾段話就定義了整個問答的過程，和答覆的內容，非常的自
然、流暢。
練習二、
使用例子二的技巧定義更多忠告(婚姻、孩子、法律關係......)。
練習三、
建立一個中國幸運餅工廠，定義許多的幸運餅當 Forth 指令，把名單給使用
者，他可以鍵入名字，獲得幸運消息，稍後我們學亂數字的產生器，使用亂數
來選擇幸運餅。
第 三 課 數 字
這一課要討論 Forth 處理整數的方法， 16位元整數是從 -32768 到 32767
的數，在 Forth 裡很方便貯存和執行， Forth 也可以處理很大的雙倍精密度
數，甚至浮點數，但已超出於本課之範圍。
金城 註疏：
FORTH的數字使用方式，喜歡整數的運算，因為 FORTH 的傳統觀念
中，在沒有硬體浮點運算能力的 CPU 上，使用整數來運算，以求得
速度與精密度的最佳效果。
例題一、
數字在 Forth 裡如何使用的第一個例子是換錢程式，不同貨幣之兌換：
24.55 NT 1 Dollar
7.73 HK 1 Dollar
5.47 RMB 1 Dollar
1 Ounce Gold 356 Dollars
1 Ounce Silver 4.01 Dollars
以美元為標準貨幣，把所有貨幣兌換成美元，所有的數學操作，會在美元裡執
行，錢也可以從美元兌換成其他貨幣
我們以貨幣名稱為定義字將其換為美元，而兌換美元為一種貨幣，執行字是
" $ "記號
: NT ( nNT -- $ ) 10 245 */ ;
: $NT ( $ -- nNT ) 245 10 */ ;
: RMB ( nRMB -- $ ) 100 547 */ ;
: $jmp ( $ -- nJmp ) 547 100 */ ;
: HK ( nHK -- $ ) 100 773 */ ;
: $HK ( $ -- $ ) 773 100 */ ;
: gold ( nounce -- $ ) 356 * ;
: $gold ( $ -- nounce ) 356 / ;
: silver ( nounce -- $ ) 401 100 */ ;
: $silver ( $ -- nounce ) 100 401 */ ;
: ounce ( n -- n, a word to improve syntax ) ;
: dollars ( n -- ) . ;
以此組換錢的字，可以做一些測試
5 ounce gold .
10 ounce silver .
100 $NT .
20 $RMB .
金城 註疏：
一個寫 FORTH 程式的重要概念為先想最後要怎麼用，再由使用的方式
中分析此動詞(指令)所需完成的工作內容，然後經過整理和簡化，才動
手寫作。切記：" 先想清楚要怎麼用，才會知道要怎麼寫 "。
如果你皮夾裡有不同的紙鈔，你可以把它們都加起來換成美元
1000 NT 500 HK + .s
320 RMB + .s
dollars \ 以美元印出稅值
" dollars " 與 " ．" 相同，僅顯示一個數字，使用" dollars "來顯示錢
的總數，在英文語法上是很自然的
此時如果我在香港總數也可快速的換成港幣
1000 NT 500 HK + 320 RMB + .s
$HK dollars \ 全部換成港幣，印出
金城 註疏：
寫一個 FORTH 的程式一如寫一首詩，要信、達、雅兼顧，所以
dollars 的用途就是在提昇「雅」的境界。
練習一、商物旅行
帶 1000 美元離開 S.F 到 H.K 用去 1200 HK 因 S.H 得到 2000 RMB 在
H.K用去 900 HK 在臺北用去 30000 NT 剩多少美元：
答案是 :
1000 1200 HK - 2000 RMB + 900 HK - 30000 NT - dollars
試一試
例題二、溫度換算
攝氏和華氏之換算與換錢不同，乃在此兩種溫度，除刻度因素外有一個差距值
: F>C ( nFarenheit -- nCelcius )
32 -
10 18 */
;
: C>F ( nCelcius -- nFarenheit )
18 10 */
32 +
;
90 F>C . \ 顯示夏天白天的溫度
0 C>F . \ 顯示冬天晚上溫度
金城 註疏：
在 FORTH 中， */ 的運算，主要是應用在分數的乘法上。
例如： 10 18 */ 就是乘以 9 分之 5。
在以上的例子，我們使用下面之 Forth 數學運算子
+ ( n1 n2 -- n1+n2 ) \ 加 N1 和 N2，把和留在堆疊(Stack)
- ( n1 n2 -- n1-n2 ) \ 從 N1 減 N2，把差留在堆疊(Stack)
* ( n1 n2 -- n1*n2 ) \ N1 乘 N2，把積留在堆疊(Stack)
/ ( n1 n2 -- n1/n2 ) \ 以N2除以 N1，把商留在堆疊(Stack)
*/ ( n1 n2 n3 -- n1*n2/n3 ) \ N1 乘 N2 之積除以 N3，
把商留在堆疊(Stack)
.s ( ...--... ) \ 把堆疊(Stack)最上方的 4個數字顯
示出來，此字不會改變堆疊(Stack)
的深度及內容。
我們必須介紹堆疊(Stack)之概念、堆疊(Stack)是電腦之記憶區來儲存及取回
數字，與第一課之變數(Variables)不同，變數(Variable)是在記憶體中命名
的位置，要以指定之名稱抓取，堆疊(Stack)是一張先進後出
(First-In-Last-Out)的表，當給 Forth 一個數字時會放在堆疊(Stack)上，
任何運算子所需之數字，必須由堆疊(Stack)上彈出所需數字，最容易取得的
字是堆疊(Stack)最頂端的字，很多的 Forth 指令，可以製造一個或很多個數
字而這些數字產生時會放在堆疊(Stack)上。
" + "使堆疊(Stack)最頂端之兩個數字彈出，相加後，將和放回堆疊(Stack)
，-、*、/ 是處理簡單數學常使用的運算子，必須注意給" + "和" * "兩個數
字的先後順序是無關緊要的，而給" - "和" / "之先後順序是重要的，交換這
兩個數字，分別會產生不同差或商。
在 Forth " */ "是一種比例運算子，尤其在整數的比例運算中，以 N2/N3之
比例乘 N1 ，由例一、例二顯示，此種比例運算子是非常有力的，分數乘法的
運用可以免去使用浮點點之必要。
.S 是有力的除錯工具顯示出堆疊(Stack)最上面四個項目之內容，它常在除錯
時使用，來確定在計算時堆疊(Stack)之數字是正確的，它通常不用在最終程
式以免印出太多中間值
一些不常用，但重要之數學運算子：
MOD ( n1 n2 -- rem ) \ N1除以N2，餘數留在堆疊(Stack)上
/MOD ( n1 n2 -- rem quot ) \ N1除以N2，把餘數和商留在
堆疊(Stac k)
ABS ( n -- │n│ ) \ 換算堆疊(Stack)頂部之數
字為絕對值
NEGATE ( n -- -n ) \ 更改堆疊(Stack)頂端 N 之正負號
當我們繼續學下去，這些運算子必然會使用到
堆疊(Stack)操作指令
堆疊(Stack)是個最重要的地方，先前執行的結果，由前一個指令留到現在執
行的指令，指令從堆疊(Stack)取走參數，將結果留在堆疊(Stack)給後來之指
令，堆疊(Stack)可以很容易地被成串的副程式共用，此副程式可以呼叫別副
程式，以此類推，此副程式是 Forth 的詞，它們可毫無限制的組合，這是為
什麼 Fortrh 結構和的語法構造上如此簡單的重要原因。
然而，在堆疊(Stack)裡把不正確的數字順序給指令是常發生的像 - 及 /，有
一組堆疊(Stack) 操作指令可重新排堆疊(Stack)上的數字這 5個最重要的高
階堆疊(Stack) 操作指令是：
DUP ( n -- n n ) \ 複製堆疊(Stack)之頂端之數字
SWAP ( n1 n2 -- n2 n1 ) \ 把堆疊(Stack)頂端的兩個數字互換
OVER ( n1 n2 -- n1 n2 n1 ) \ 複製堆疊(Stack)的第二個數字
ROT ( n1 n2 n3 -- n2 n3 n1 ) \ 把第三個數字換至堆疊(Stack)頂端
DROP ( n -- ) \ 拋棄堆疊(Stack)的頂端的數值
金城 註疏：
剛開始學 FORTH 的時候，會很不習慣堆疊(stack)的運作方式，尤其
是使用過其他高階語言的人們，對使用大量變數的程式寫作方式已然
在心中定型，所以學 FORTH 便倍感吃力。但堆疊(stack)是 FORTH
最重要的觀念，所有的參數傳遞與運算皆在堆疊(stack)中完成。可
謂之學 FORTH 的任督二脈。如果學者真的無法了解堆疊(stack)的操
作觀念，可以想像堆疊(stack)就是區域變數與參數的共用區。其實
如果真的深入了解各種高階語言的編譯程式，便會知曉堆疊(stack)
的實用價值了。
例題三、長方形
長方形是由(X，Y)座標來指定其左上及右下角，以堆疊(Stack)裡的這4 個整
數，我們可以計算長方形之面積、中心及周長。
: area ( x1 y1 x2 y2 -- area )
ROT - ( x1 x2 y2-y1 ) \ 求高
SWAP ROT - ( y2-y1 x2-x1 ) \ 求寬
* ( area ) \ 寬乘高成面積留在
; 堆疊(stack)頂端
: center ( x1 y1 x2 y2 -- x3 y3 , center coordinates )
ROT - 2/ ( x1 x2 y3 ) \ 求高的中心點
SWAP ROT - 2/ ( y3 x3 ) \ 求寬的中心點
SWAP ( x3 y3 )
;
: sides ( x1 y1 x2 y2 -- sides )
ROT - ABS ( x1 x2 y2-y1 ) \ 求高
SWAP ROT - ABS ( y2-y1 x2-x1) \ 求寬
+ ( sides ) 2*
;
邏輯運算子
電腦使用邏輯運算來決定及遵循不同之執行通道也就是所謂的分歧，邏輯運算
本身非常簡單且容易瞭解，然而多種邏輯運算的組合及在一個大程式裡對眾多
不同的通路上做分歧的抉擇會使得電腦的運作顯得很複雜，甚至顯示出一些智
慧的特質。
這裡我們介紹一些與數字合併使用的邏輯運算而且分歧之跳躍運算會使用他們
。以邏輯運算的結果來選擇不同之運作。
Forth 使用整數來表示邏輯值，只有 2 種值真與偽，凡不是 0 的任何數代
表真，以 0 表示偽，一個 Forth 邏輯運算所傳回的真值通常傳回 -1 ，此數
字代表邏輯的值也稱作旗標(Flog)，此點與 C 語言的觀點是一致的。
> ( n1 n2 -- f ) \ 如果N1>N2傳回對，否則傳回偽
< ( n1 n2 -- f ) \ 如果N1<N2傳回旗標為真.
= ( n1 n2 -- f ) \ 如果N1=N2傳回旗標為真.
0= ( n -- f ) \ 如果N = 0傳回旗標為真.
0< ( n -- f ) \ 如果N < 0傳回旗標為真，用來檢查
是否為負數
NOT ( f1 -- f2 ) \ 如果f1是錯傳回真
，如果f1是真傳回錯
AND ( n1 n2 -- n3 ) \ n3 是 n1 和 n2 每一位元作 AND 的結果
OR ( n1 n2 -- n3 ) \ n3 是 n1 和 n2 每一位元作 OR 的結果
在為真和為偽之旗標(Flags)裡，AND 和 OR 會正確運作
-1 -1 AND -1 \ true true AND -- true
-1 0 AND 0 \ true false AND -- false
0 0 AND 0 \ false false AND -- false
-1 -1 OR -1 \ true true OR -- true
-1 0 OR -1 \ true false OR -- true
0 0 OR 0 \ false false OR -- flase
金城 註疏：
要小心 7 8 AND 的結果為 0 ，以二進位來看就明白了。
在冒號定義下，旗標(Flag) 可以用來選擇二個執行通道的一個，經由下面之
結構。
( f ) IF <true clause> ELSE <false clause> THEN
( f ) IF <true clause> THEN
它們在第二課簡短討論過，現在我們知道如何產生旗標(Flags)了。也知道如
何結合旗標與分歧敘述的運用格式了。
金城 註疏：
人類因為有抉擇判斷的能力，所以稱為萬物之靈。而電腦也因為提供
了循序、迴路與分歧的控制流程指令而使得軟體程式透出一種幾乎近
似人類的智慧能力。但千萬別倒因為果，是有智慧的人才能寫出有智
慧能力的程式，不是電腦本身的「天生偉大」。所以如果寫程式的人
是白痴、蠢材，麼那寫出的程式必然也又呆又笨了。
例題四、天氣報告
下面之冒號定義說明邏輯和分歧的用法
: weather ( nFarenheit -- )
DUP 85 >
IF ." Too hot!" DROP
ELSE 55 <
IF ." Too cold."
ELSE ." About right."
THEN
THEN
;
你可以鍵入下列指令，並從電腦獲得一些回答
90 weather Too hot!
70 weatehr About right.
32 weather Too cold.
金城 註疏：
判斷與分岐的關念，構成了條件子句，通常可用於做例外的處理或二
選一的執行流程。在 FORTH 的諸多工具中，可以用結構化的 D-型圖
(Dijestra-Chart)來將分岐的架構平面化。一來容易了解自己的語意
(Semantic)是否正確，二來容易轉換成FORTH的條件子句。另外，我
要提醒的是，對 FORTH 的程式設計而言，應該僅量的少用
IF---ELSE---THEN。因為分岐的不當使用，會使程式的複雜度提高，
可讀性降低與速度變慢。
回顧 LOOP 指令
在冒號定義中以下列之格式使用固定次數迴路指令
< nLimit nIndex > DO <repeat clause> LOOP
<迴路終值 迴路起值> DO < 覆的敘述> LOOP
DO 從堆疊(Stack)取出兩個參數，頂端數字是迴圈的開始指數，第二個字
是迴圈指數的上限進入 LOOP 之後<repeat clause>被重覆執行，LOOP 增加
指數從 nIndex 至 nLimit ，當指數相等於 nLimit 時，LOOP 結束，在
<repeat clause> 裡，一個特殊運算子 I 傳回目前的迴路索引，並將之放在
堆疊(Stack)的頂端。
以下是 LOOP 結構的簡單例子
例題五、印出乘法表
: oneRow ( nRw -- )
CR
DUP 3 .R 3 SPACES
13 1
DO I OVER * \ 留底數並計算乘積
4 .R \ 將堆疊(stack)頂端的乘積，以格
LOOP 式化的方式輸出
DROP ;
: Table ( -- )
CR CR 6 SPACES
13 1
DO I 4 .R LOOP \ 印出頂端的表頭
13 1 \ 呼叫 oneRow (一行) 12 次
DO I oneRow
LOOP
;
鍵入Table使乘法表，以整齊的格式顯示
練習一、
美國乘法表在 12*12 結束，但在中國和公制國家，乘法表在 9*9結束，修改
TABLE 定義，使其表格限定在 1*1 至 9*9
金城 註疏：
我一向反對濫用迴路來解答問題，例如：要你求 1 到 100 的總合，
你會用迴路加個 100 次，那要你求 1 到 1億的總合，你又想用迴路
加個1億次。好似迴路是不用付出代價的。其實如果你上過小學就會
了解「首項加末項乘以項數之半」為等差級數的總合。這是否足以說
明某些問題如果你能找到運算公式的通則，大量濫用的迴路是可以避
免的。另外，由於迴路代價甚高，所以如果非用不可，應僅量的使迴
路內的工作單純化，尤其如果可能要避免在迴路使用過多的分岐條件
子句以免使執行效率大為降低。
第 四 課 數的兩個範例
在這一課，使用二個相當複雜的例子來，說明 Forth 指令的組合過程來解決
真正的問題，使用在前三課我們學過的 Forth 指令
例題一、日曆
我們要做的是印出任一年任一月的月曆，事實上可從1950年到2050年任意選出
年、月來印，日期每行以星期日，星期一以此類推來印，此問題，有許多事情
要考慮：閏年、一個月的天數、那星期的那一天是某個一月的第一天，計算年
、月、日，以(YYYY)表年、(MM)表月、(DD)表日，我們所求之年月日以
(DD MM YYYY)表示出，用 7除以年、月、日之餘數就是星期幾了。
以1950,1,1為日曆的 0 日，剛好是 Sunday ，4年有 1461天，一個閏年有366
天，任一年的年月日，可以由 YEAR 計算出，並存於變數(Variable)JULIAN，
如果這一年是閏年，變數(Variable) LEAP 的值為 1，否則為 0 。
在一年裡每個月的第一天為此月的第幾天很難計算，在指令 FIRST 裡處理；
FIRST 列出月份之數字(1 代表 1月，2 代表 2月等)並傳回 1年之中從 1月
1日至此月的第一天之天數，2月1日是一年的第31天，3月1日不是第59天，就
是第60天，依據閏年是否而定，4月1日是第90或91天，以此類推，一個適切的
公式，在FIRST 裡被用來計算 5月 1日和其後的全部月份。
指令 DAY 從堆疊(Stack)中取出 DD、MM 及 YYYY，並將該天自 1950年起的總
天數放回堆疊(Stack)，總天數被使用來除以 7 的餘數決定此日為星期幾，星
期天是用 0 代表，星期六是 6 。
.DAY 印出一個月的月曆，由堆疊(Stack)上的月份所指定，並以星期排列之
表格形式印出，此格式加上邊框來顯示，以指令 MONTH 指出月份名稱、日期
名稱，例如鍵入：
1992 YEAR 7 MONTH
會顯示 1992年的 7月份的月曆，指令 CALENDER 取代任一年的 12個月份的完
整月曆，由堆疊(Stack)上年的數字指定，你無法在螢幕上看到全部，但你可
以用印表機印出來。
1992 YEAR CALENDAR
VARIABLE JULIAN \ 用來存放自 1950年 1月 1日起到今年第一天
所經過的天數
VARIABLE LEAP \ 用來存放是否為閏年
1461 CONSTANT 4YEARS \ 包含閏年、四年的總天數
: YEAR ( YEAR --, 計算 Julian 與閏年是否為 1 )
1949 - 4YEARS 4 */MOD \ 自 1949年 1月 1日起經過了幾天
365 - JULIAN ! \ 0 為 1/1/1950 的第一天
3 = \ 若餘數為 3 則為閏年
IF 1 LEAP ! \ 閏年
ELSE 0 LEAP ! \ 普通年
THEN ;
金城 註疏：
上列 IF 1 LEAP !
ELSE 0 LEAP !
THEN ; 部份可以改用 ABS LEAP! 而去掉判斷式。
: FIRST ( MONTH -- 計算每月的第一天為本年的第幾天 )
DUP 1 =
IF DROP 0 \ 0 為 1月 1日
ELSE DUP 2 =
IF DROP 31 \ 31 為 2月 1日
ELSE DUP 3 =
IF 59 LEAP @ 2 \ 3月 1日可 為 59天或 60天
ELSE 4 - 30624 1000 */
90 + LEAP @ + \ 4月以後每個月乘以 30.624天
THEN
THEN
THEN
;
金城 註疏：
乘以 30624 的整數積剛好能使七、八兩月均為31天，此為本例題最
精彩之處。0.624 為5天除以八個月減十一月為小月而得來。
: DAY ( DD MM YYYY -- JULIAN-DAY )
YEAR \ 計算 JULIAN 與閏年
FIRST + 1- \ 計算今天是今年的第幾天
JULIAN @ + \ 計算由 1950年 1月 1日起到今天
; 一共過了幾天
: STARS 0 DO 42 EMIT LOOP ; \ " * " 的 ASCII 碼為 42
: header ( n -- ) \ 印出表頭
cr cr 26 stars space
case 1 of ." January " endof
2 of ." February " endof
3 of ." March " endof
4 of ." April " endof
5 of ." May " endof
6 of ." June " endof
7 of ." July " endof
8 of ." August " endof
9 of ." September" endof
10 of ." October " endof
11 of ." November " endof
12 of ." December " endof
DROP
endcase
space 27 stars cr cr
." SUN MON TUE WED THU FRI SAT"
cr cr \ 以下印出正確週、日期內容
;
: BLANKS ( MONTH -- ) \ 將不是此月份的日子跳過
FIRST JULIAN @ + \ 計算由 1950年 1月 1日到這
個月過了幾天
7 MOD 8 * SPACES ; \ 如果不是星期天跳過前一個月
在本週的餘尾天數
: .DAYS ( MONTH -- ) \ 印出本月的天數，以週的格式印出
DUP FIRST \ 此月份之第一天的年天數
SWAP 1 + FIRST \ 下月份之第一天的年天數
OVER - 0 \ 以迴路印出數於本月的天數
DO I OVER +
JULIAN @ + 7 MOD \ 計算是星期幾
0= IF CR THEN \ 如果是星期天跳至下一行的起頭列印
I 1 + 8 U.R \ 每一天佔八個格子靠右印出
LOOP
DROP ; \ 將多出的月份的第一天從堆疊頂端
刪除
: MONTH ( N -- ) \ 印出一個月之月曆
DUP
HEADER DUP BLANKS \ 印表頭
.DAYS ; \ 印本月的天數
: CALENDAR ( YEAR --- ) \ 印該年的全年月曆
YEAR \ 計算 JULIAN 和閏年
13 1 DO I MONTH LOOP \ 印12個月之月曆
CR CR 64 STARS ; \ 印出最後之邊框
金城 註疏：
一個好的FORTH程式，讀起來應該似散文的流暢，詩般的美。
如果要列印出日曆打入：
PRINT 1992 YEAR CALENDAR
PRINT 是一個特別的F-PC指令，會把螢幕輸出轉換到印表表機輸出
金城 註疏：
一個好的程式設計家，會很清楚自己所面對的題目中有那幾個要突破
的困難，並分析各種可能解決此問題的方案，其利弊得失詳加考慮後
，才動手開始撰寫程式。並非是一腦糊塗，兩眼發呆，就能夠擺平問
題的。在此題中可詳加品味其思索問題的方式與簡潔明快的程式寫作
風格。如果一下子看不懂那就多咀嚼幾次，以不怕挫折的心接受考驗
與磨鍊，體會受一下 FORTH 愚公移山的精神。
練習一、 真正之 Julian 日期
在上面的例子，我們以1950，1，1為 0天來計算年,月,日這是因為我們使用一
個整數來代表日期，而其範圍受限在-32768到32767，大約是以包含89年，真
正之 Julian 年月日，開始於西元前 4713年 1月 1日是世界的開始(西方的觀
念)，要表示如此大範圍的年月日，我們必須使用雙倍精密度整數，
-2,294,967,295至 2,294,967,294之範圍，Julian 日期才夠用。
: JULIAN-DATE ( DD MM YYYY -- d, 以32位元整數來計算 Julian 的值 )
>R \ 存YYYY於回返堆疊(return stack)
DUP 9 + 12 / \ 1月、2月為0，其餘為1
R@ + 7 * 4 / NEGATE \ 每一年取出1.75天
\ 365.25 = 367-1.75
OVER 9 + 12 / NEGATE
R@ +
100 / 1 + 3 * 4 / - \ 各世紀產生之閏年
SWAP 275 9 */ \ 這個月之前，本年的天數
+ + \ 加DD，為本日之年天數
S>D 1.721029 D+ \ 加西元，元年一月一的 Julian 日數
367 R> UM* D+ \ 加上到今年的日數
;
有幾個處理雙倍精密度數的指令
S>D ( n -- d ) \ 將一個整數擴大為雙倍精密度整數
D+ ( d1 d2 -- dSum ) \ 將 2個雙倍精密度數相加在
堆疊(stack)的頂端
UM* ( n1 n2 -- dProduct ) \ 2個整數相乘並傳回一個
雙倍精密度的整數乘積
Forth 有另一個堆疊(Stack)，做為呼叫副程式及返回位置之保存，稱為回返
堆疊(return stack)，其功能對初學的使用者是隱藏的而使用者也不須費神去
使用它。然而回返堆疊(return stack)被用在暫存參數堆疊(Parameter Stack
)上之數是種常見的技巧，並且暫時將其在兩個堆疊(stack)間移動，將數目在
參數堆疊(Parameter Stack)和回返堆疊(return stack) 之間移動的 Forth
指令是：
>R ( n -- ) \ 取出參數堆疊(Parameter Stack)頂端之數
，將它移到回返堆疊(return stack)的頂端
R> ( -- n ) \ 取出回返堆疊(return stack)頂端之數
，將它放回參數堆疊(Parameter Stack)
R@ ( -- n ) \ 複製回返堆疊(return stack)頂端之數
放到參數堆疊(Parameter Stack)
金城 註疏：
請小心的使用迴返堆疊
(一)>R與R>必須要成對的使用
(二)在編譯模式下才能使用。
例題二、 生命的遊戲
生命遊戲是一個有趣的電腦程式可以在電腦的記憶體，模擬群體社會之成長和
衰敗，假設電腦的記憶體是張平面圖，每一個記憶體不是空的就是有一個生命
體，一個位置有無生命現象，都取決於鄰近位置之生命體，生活遊戲之規則：
1. 如果一個位置的8個鄰居包含3個生命體,就可以產生一個新生命體。
2. 如果8個鄰居包含之生命體，少於2個或多過3個，則此生命體死亡。
生命體死亡，因為孤單(鄰居<2)或擁擠(鄰居>3)，當有3個活鄰居，假定一個
父親、一個母親、一個牧師、一個新生命會產生。
以電腦螢幕為圖，包含 25*80 之位置，一個 # 代表在一個位置上的生命體，
一個空白指出在那個位置沒有生命，在記憶體裡一張圖配有2048 位元組.只有
1920 個位置(24*80)，可在螢幕上顯示，記憶區是以 80 個連續bytes 鄰接
80 個連續位元組之形式排列，所以 N 位置的鄰居位置是是N+1、N-1、N+79、
N-79、N+80、N-80、N+81、N-81 而所有數字都是 2048之餘數可用 2047 AND
一個數來獲得除以 2048之餘數。
記憶區可從 PAD 之 2048bytes 指派，PAD 指出使用者能用之自由記憶體空間
，事實上我們需要 2個 2048位元組區域，第一區貯存生命體之圖表，第二區
貯存下一代生命體之分佈狀況，當計算一代之後，在第二區之圖表會複印至第
一區。
金城 註疏：
如果要求除以 2 的幾次方的餘數，在 FORTH 的技巧中，我們會使用
位元的罩斷(MASK)來求得，因為一個除法指令的速度代價犧牲太大了
，以 8086 為例除法指令要 192 個 CPU 時脈而邏輯指令僅需 4個時
脈。當然，這種類似組合語言的挑剔態度，也是 FORTH 在速度上直
逼組合語言的原因。
35 CONSTANT white \ ASCII #
32 CONSTANT black \ 空白
: address1 ( n -- addr ) \ 生命體之第一區
2047 AND \ N 除以 2048 之餘數
PAD + \ 加位移至PAD
;
: address2 ( n -- addr ) \ 給下一代之第二區
address1 \ 加2048至addr1
2048 + \ 由 addr1 處理餘數的問題
;
: neighbors ( -- )
2048 0 \ 審視全部圖表
DO I 1 + address1 c@ \ 在8個鄰居內加生命體、右邊
I 1 - address1 c@ + \ 左邊
I 79 + address1 c@ + \ 左下角
I 79 - address1 c@ + \ 右上角
I 80 + address1 c@ + \ 下邊
I 80 - address1 c@ + \ 上邊
I 81 + address1 c@ + \ 右下角
I 81 - address1 c@ + \ 左上角
I address1 c@ \ 生命體在這一位置嗎?
IF DUP 2 = \ 是的，2或3個鄰居?
SWAP 3 = OR \ 如果是 2至 3個鄰居則活下來
IF 1 ELSE 0 THEN \ 太擁擠則死掉
ELSE 3 = \ 空的位置
IF 1 ELSE 0 THEN
\ 如果3個生命鄰居給予出生
THEN
I address2 c! \ 貯存下一代
LOOP
;
: refresh ( -- ) \ 複印下一代到這一代
PAD 2048 + PAD 2048 CMOVE
;
: display ( -- ) \ 在螢幕顯示這一代圖表
0 0 AT \ 移動游標至左上角
PAD 1920 0 \ 審視1920位置
DO DUP C@ \ 生命體在這?
IF WHITE ELSE BLACK THEN \ 顯示它
EMIT
1 + \ 下一個位置
LOOP DROP
;
: init-map ( addr -- ) \ 從某一記憶體產生一個圖表
2048 0 \ 注意2048bytes區
DO DUP C@ 1 AND \ 使用最小有效位元來檢查
IF 1 ELSE 0 THEN \ 指派生命體
I address1 C! \ 在我們的這一代圖表裡
1 +
LOOP DROP
;
: generations ( n -- ) \ 重覆N代
0 DO neighbors \ 計算下一代
refresh \ 複印至這一代圖
display \ 並顯示它
LOOP
;
slow \ 顯示每一個文字，使用 BIOS 的中斷來顯示
statoff \ 隱藏表頭，將 F-PC 的狀態顯示暫時關掉
500 init-map \ 開始圖表，由記憶體中任選一塊記憶體，當
第一代的生命來源
10 generations \ 做10代
在此例中介紹之Forth新指令
CONSTANT ( n -- ) \ 定義新指令，當執
行時傳回到N
C@ ( addr -- char) \ 從一個記憶體位置取一個byte
C! ( char addr --) \ 貯存一個byet至記憶體位置
CMOVE ( a1 a2 n -- ) \ 從記憶體位址a1複製，N個bytes至
記憶體位址a2
PAD ( -- addr ) \ 送回到一個自由記憶體緩衝區的位址
AND ( n1 n2 -- n3 ) \ 逐位元AND 2個 16位元數字
OR ( n1 n2 -- n3 ) \ 逐位元OR 2個 16位元數字
練習二、
想一個你喜喜愛的棋盤遊戲，並考慮電腦化的可能性，也許全盤電腦化非常困
難，但是你應該找出一些方法使它部份電腦化，想些方法使電腦能幫助你棋藝
進步。(丁陳博士本身就曾用 FORTH 寫了一個圍棋程式)
金城 註疏：
將 FORTH 看成一個雙堆疊結構的虛擬 CPU ，則 FORTH 的基本指
令，便可以看成是此虛擬 CPU的機器指令(其實，在真正的 FORTH
硬體 CPU 上，所有的 FORTH 指令均是以硬體階層直接執行，在那
種 CPU 上沒有組合語，因為 FORTH 就是最低階的機器語言了)，
在 FORTH 的虛擬 CPU 上。
CONSTANT 可以看成 push Constant
VARIABLE 可以看成 push Address of Variable
也就是載入變數的有效位址
在 FORTH 中所有對變數的操作均有統一性，給予一地址在堆疊的
頂端，要加、減、乘、除，要存、要取，要八位元、要十六位元、
要三十二位元，皆由使用者自己選配使用，剛開始會不習慣，但久
了，反而會喜歡這種簡潔有力的表達方式。
第 五 課 數字的技巧
例題一、正弦和餘弦
三角函數之 SIN、COS 大都在繪圖函數功能裡遇到，在畫圓弧及其它用途上是
常常用到的。通常使用浮點數字來做為準確性和活動性範圍之計算，然而對在
數字系統裡的製圖過程中整數範圍 -32678至 32767 大致已夠用，我們應該學
習使用十六位元的整數來計算 SIN 及 COS。
三角函數的 SIN 或 COS 的值域介於 -1.0及+1.0 間，我們用十進位整數
10000代表 1.0 來計算，使 SIN和COS 能以最大的精密度表出。
pi 是 3.1416 ，而90度角由15708 取代，角度先轉換成 -90度至+90 度間之
範圍，然後再由-15708至+15708 之間的數換算成弳度，由弳度計算 SIN、CON
之值。
Sin和Cos之計算精準到1/10000 ，此演算法首先由 John Bumgarner 發表於
Forth Dimension 第四卷第一期第七頁。
31415 CONSTANT PI
10000 CONSTANT 10K \ 比例常數
VARIABLE XS \ 角度量的平方
: KN ( n1 n2 -- n3, n3=10000-n1*x*x/n2 在此處 x 表示角度 )
XS @ SWAP / \ x*x/n2
NEGATE 10K */ \ -n1*x*x/n2
10K + \ 10000-n1*x*x/n2
;
: (SIN) ( x -- sine*10K, x 為弳度乘以 10k的值 )
DUP DUP 10K */ \ 以10K為X*X之比例
XS ! \ 將之存入 XS
10K 72 KN \ 最後項
42 KN 20 KN 6 KN \ 項3，2和1
10 K */ \ 乘 X
;
: (COS) ( x -- cosine*10K, x 為弳度乘以 10k的值 )
DUP 10K */ XS ! \ 計算並存入X*X
10K 56 KN 30 KN 12 KN 2 KN \ 數個擴大形式
;
: SIN ( degree -- sine*10K )
PI 180 */ \ 換算為弳度
(SIN) \ 計算 Sin 的值
;
: COS ( degree -- cosine*10K )
PI 180 */ \ 計算 cos 的值
(COS)
;
金城 註疏：
在此課中，我們會發現 FORTH 的「整數哲學」，非常突出的要求
以整數來解決其他語言使用實數才能解決的問題。一來是 FORTH
認為要發揮硬體 CPU 的真實功能。如果，沒有實數的浮點運算器
，就不用實數，而高度技巧來發揮整數的功能。這一點也說明了為
什麼人稱 FORTH 是屬於天才的語言，因為要「多思」乃才能解決
問題啊！
來測試此程式，鍵入:
90 SIN . \ 9999 用整數雖不完全精準，但也
很夠用了
45 SIN . \ 7070
30 SIN . \ 5000
0 SIN . \ 0
90 COS . \ 0
45 COS . \ 7071
0 COS . \ 10000
例題二、 亂數
亂數通常使用在電腦模擬和電腦遊戲。
下列亂數產生器是刊載於 Leo Brodie 的 Starting Forth 一書中。
VARIABLE RND \ 種子
HERE RND ! \ 初值化種子
: RANDOM ( -- n, a random number within 0 to 65536 )
RND @ 31421 * \ RND*31421
6927 + \ RND*31421+6926, 再求除以 65536 之餘數
DUP RND ! \ 更新種子，並在堆疊頂端留下新亂數
;
: CHOOSE ( n1 -- n2, a random number within 0 to n1 )
RANDOM UM* \ n1*random 得一 32位元的值
SWAP DROP \ 拋棄低的 16位元值
; \ 事實上等於是除以 65536 的商(向右
移位 16位元)
鍵入以下數個測試程式，看看輸出的結果。
100 CHOOSE .
100 CHOOSE .
100 CHOOSE .
結果被隨機分配在 0 和 99 之間的整數被產生。
練習一、
記得中國幸運餅嗎?寫一個資料庫程式選擇一個隨意的幸運詞給予幸運餅，當
然你先要建立此資料庫。
金城 提示：
建立一個字串所組成的陣列，再以亂數當索引取出字串的內容。
金城 註疏：
在資訊科學的領域中，亂數的產生是一門與數學相關的大學問。如
果產生的分佈不合預期的結果就不算是一個「合格」的亂數產生程
式。一般可用蒙地卡羅法來觀察其輸出分佈的情形。如果要應用在
電腦模擬的領域中，則更是講究亂數的產生方程式。當然，如果看
官本身對機率統計的知識「不知所云」，那就套個別人的公式用好
了。反正「有」得「抄」比「沒得用」要好多了。
例題三、 平方根
N+1 的平方相等於 N的平方與 2N+1的總和，從 0 加 1,3,5,7...等，直到總
數大於你要求根的整數，你所停止時的數就是平方根
: SQRT ( n1 -- n2, n2**2<=n1 )
0 \ 根之初值
SWAP 0 \ 設 N1 為 limit
DO 1+ DUP \ 更新根
2* 1+ \ ( 2n+1 )
+LOOP \ 把 2N+1 加到總和，如果小
; 於N1則再做，否則結束
有限迴圈結構
limit index DO <repeat-clasue> ( inc ) +LOOP
( 極限 初值 DO 重覆的迴路體 累加數 +LOOP )
在重覆的迴路體部份與 DO...LOOP 很類似，其不同在於 +LOOP 是透過參數堆
疊(Parameter Stack)頂端數字來增加指數，因此允許 LOOP 指數在執行計算
時可使用非固定的任意數增加或減少迴返堆疊頂端的迴路索引值，+LOOP 結束
迴路的方式為當迴路索引值相等或大於極限時。
Wil 以非傳統方式使用 +LOOP 在這裡迴路索引值累加器使用，將連續的2N+1
(奇數)相加，直至總和超過N1，由此觀點，留在堆疊(Stack)的N2即是N1的平
方根。
練習二、
用牛頓法來找平方根是電腦中非常普遍的方法，如果r1是N 平方根的近似值，
那麼更好的近似值是：
r2=(r1 + n/r1)/2
你能否以此方法寫出找平方根的程式
金城 提示：
r1以1開始趨近，再將求出的r2當成r1傳入，反覆此程序，直到r2的
平方等於N)。
練習三、
整數的立方和 4 次方，會 16位元整數的範圍很快用盡，使用連續整數求其 3
或 4 次方的數學方程式，可用連續的加法找出立方根，並與你所取得之根的
整數比較，寫出新指令 Cubic Root 來找出任意正整數之立方根，4次方根。
金城 註疏：
求平方根的 SQRT 程式是全球聞名的FORTH高手，Wil Baclon 先生
的「天才作品」，發表於 1984年在台灣交大舉行的 FORML年會上
。此程式短小辛辣為曠世不二之作，每一個指令都用得出神入化，
百鍊而成。如果看官能一眼看穿其奧妙絕倫之處，則可喜可賀，必
能青出於藍而勝於藍。當然，如果看官們對此佳作不能品味，則只
好在紙上好好的畫個堆疊圖來慢慢追，慢慢K了。此題也是學
FORTH 的最佳範例。
提示：此題的演算法為一遞迴的定義，此線性的方式展開執行。
例題四、最大公因數 ( GCD )
古代數學大師歐其理德( Euclid )的方法
If m>n,find GCD(n,m)
If m=0,GCD(m,n)=n
Otherwise,GCD(m,n)=GCD(m,MOD(m,n))
金城 註疏：
此演算法為最大公因數的遞迴(Recursive)定義。
將上列演算法改寫為 Forth 我們得到
: GCD ( m n -- gcd )
BEGIN 2DUP > \ if m>n 交換 m 和 n
IF SWAP THEN
OVER \ if m=0 離開loop
WHILE OVER MOD \ 否則以 MOD [m，n]替換n
REPEAT \ 重覆直至 m=0
SWAP DROP \ 因 m=0 所以拋棄 m ，而留下
; 來的 n 就是最大公因數了
這是一個極好的例子來說明條件迴圈的用法
BEGIN <repeat-clause> (f) WHILE <true-clause> REPEAT
BEGIN <迴路子句部份> 旗號 WHILE <為真的才執行的部份> REPEAT
如果旗號經 WHILE 測試是真的，重覆迴路子句部份和為真的才執行的部份，
若旗號是 0(偽)，結束此迴路。
測試 GCD ，鍵入
123 456 GCD .
練習四、 最小公倍數
兩數的最小的公倍數的求法，可將兩數之積除以此二數之 GCD 寫一個新指令
LCM 將 2個整數的 LCM 放回堆疊(Stack)
金城 註疏：
(一)剛學 FORTH 的人對堆疊的體曾不夠清晰，是最可怕的瓶頸之一
，尤其是一個小程式中用了四、五個堆疊操作指令(如：DUP、
SWAP、OVER、ROT、DROP等)更如百里迷霧，魂飛魄散。此時，
要咬緊牙、沈住氣、穩住心、定住神。然後用紙畫個堆疊圖追
蹤一步，懂了，再追蹤一步，慢慢弄懂它。再深入學習體會用
堆疊浮沈的神韻，為什麼 FORTH 的高手，如此厲害，沒有變數
，只用兩個堆疊，就能解決這些一般性的問題呢﹖其心法只有一
句話：「在您的腦中，也建兩個活的堆疊，您就懂 FORTH 了」。
(二) FORTH 的 WHILE 迴路與其他語言，如 C、PASICAL 等均不相
同，FORTH 的WHILE-LOOP 是在迴路體的中間檢查是否離開迴路
，而不似其他的高階語言是在最前面檢查。所以要小心。若能
體會中間判斷的優點，才能善於使用此種迴路的彈性，而發揮
其功能。
例題五、費邊數列
Fibonacc：是中世紀數學家 Leonardo 的筆名他提出此問題來計算一對兔子
所能產生的後代數量。
把一對兔子放入由牆圍繞的地方，如果每個月，每對兔子會生出新的一對兔子
，從第二個月之後所生的新兔子又能生出一對兔子，一年內會生出多少對兔子
來?
順序會是：
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 337...
金城 提示：
費邊數列的遞迴定義為 Fib(N)=Fib(N-1)+Fib(N-2)
我提供兩個相等的解答
: Fib1 ( -- , 印出所有小於 5000 的費邊數列 )
1 1 \ 兩個開頭的 Fib 數字
BEGIN OVER U. \ 印出較小的數字
SWAP OVER + \ 計算下一個 Fib 數
DUP 50000 U> \ 如果數字太大離開
UNTIL \ 否則重覆
2DROP \ 拋棄此數字
;
: Fib2 ( n -- , 印出所有小於正整數 n 的費邊數列 )
1 \ 最先的數字
SWAP 1 \ 設定範圍
DO DUP U. \ 印出目前2的數
I \ 下一個 Fib 數
SWAP \ 預備下一個到來
+LOOP \ 把現有的加至迴返堆疊的頂端
&nbs